Technika nabízí snížení spotřeby energie

ABSTRACT: In times of cheap energy, companies did not put much emphasis on reducing energy consumption. Today the situation is different and the pressure to use energy efficiently will intensify.

Čtyři největší politické skupiny v Evropském parlamentu se sjednotily na zvýšení cíle energetické účinnosti EU do roku 2030 s tím, že to pomůže snížit ceny energie pro spotřebitele a eliminovat dovoz ruských fosilních paliv. To je jeden z mála pozitivních důsledků konfliktu na Ukrajině.

PRŮMYSL SE MUSÍ ZAPOJIT

V roce 2020 připadalo na průmysl asi 26 % konečné spotřeby energie v EU. Do plánu REPowerEU se tedy bude muset zapojit také evropský průmyslový sektor, který energetické hledisko dlouho ignoroval. Doposud tvořily náklady na energii obvykle pouze 1 – 2 % obratu, a proto byly často ignorovány. Průmyslové podniky přenášely zvyšující se energetické náklady na svou produkci jednoduše na své zákazníky. Nyní se průmysl stává z donucení konečně energeticky efektivnějším.

V uplynulých letech se často psalo, že energetická účinnost je „oblíbeným selháním EU“. Nyní se to konečně může měnit.

Nejlevnější je energie, kterou nikdy nespotřebujeme, říká staré úsloví. Konečně se ve veřejném prostoru objevují prohlášení typu: Manažer, který nezavádí opatření na snížení energetické spotřeby, si nyní musí položit otázku, zda svou práci dělá správně. Nyní se energie stává strategickou prioritou.

Potenciál úspor je těžké odhadnout, zejména v krátkodobém horizontu. Například tepelná izolace slibuje v průmyslu poměrně značné úspory spotřeby plynu při relativně malém úsilí. Energeticky účinná izolace by mohla snížit roční spotřebu plynu podle expertů například v německých průmyslových závodech o přibližně 2 miliardy m³ plynu. To odpovídá potřebám vytápění více než 1 mi­lionu domácností.

Také české firmy se připravují. V ČR je energetický mix strukturován tak, že se plyn podílí na výrobě elektrické energie jen zhruba z 9 %. Jsou zmapovány jednotlivé zdroje, které by byly v případě nouze schopny téměř okamžitě najet a nahradit nedodávku elektrické energie z plynu. Horší situace je v domácnostech, kde je spotřeba energie u nás zhruba o 20 % vyšší, než činí průměr EU.

SOFTWARE NABÍZÍ POMOC

Rostoucí ceny energetických komodit, nejistota jejich dostupnosti, měnící se potřeby a požadavky zákazníků i nutnost udržet výrobu v chodu za všech okolností – to jsou aspekty, které dnes ovlivňují všechny výrobní podniky. České průmyslové firmy si musejí poradit v mimořádně komplexním a nepředvídatelném prostředí. Udržet si konkurenceschopnost a vyrábět s vysokou přidanou hodnotou pomohou digitální technologie. Některé byly představeny na Mezinárodním strojírenském veletrhu (MSV) v Brně ve speciální expozici několika výrobců.

Náklady na energii dosahují nyní v průměru až 10 procent všech výrobních nákladů. V odvětvích náročných na spotřebu energie může tento podíl činit až 40 procent a s rostoucími cenami to může být i víc.

V současné geopolitické situaci se české firmy nyní více než dřív snaží nasazovat nejmodernější technologie, které snižují energetickou náročnost výroby. Ať už se jedná o plyn, nebo o elektřinu. Například jedna slévárna v Čáslavi patří mezi velkoodběratele elektrické energie a jako taková má s dodavatelem uzavřenou smlouvu, která jí jednak garantuje potřebný odběr energie, jednak vyžaduje jeho dodržování. Přesněji řečeno, stanoví citelné pokuty, pokud by byl nasmlouvaný odběr překročen. Taková situace je logická, protože v dobách vysokých cen elektřiny na spotu a potenciálně vysoké ceny za odchylku hrozí dodavateli vysoké cenové riziko, které takto přenáší na odběratele. Pokuty za překročení stanoveného limitu jsou značné, činí až desetinásobek normální ceny!

V závodě měli nainstalovaný systém regulace čtvrthodinového maxima, který kontroloval, zda není odběr překročen. Ale jak se výroba rozrůstala, přibyly nové haly a s nimi nové stroje a tento jednoúčelový systém nestačil. Rozhodli se pro modernizaci a instalovali nový systém, který každou čtvrthodinu reguluje odběr. Systém díky svým vnitřním algoritmům predikuje možnou spotřebu a v případě potřeby odpíná postupně spotřebiče elektrické energie zahrnuté do regulace tak, aby jednak zabránil překročení technického maxima, resp. rezervované kapacity, a jednak nenarušil plynulost a kvalitu výroby.

Nový typ rakouského softwaru s názvem „yessa“ se používá u energetického auditu a pomáhá dosáhnout úspory času až 30 procent.

ENERGETICKÝ MANAŽER

Na MSV představil například Siemens řadu řešení, která dokážou výrazně ušetřit energii. Například systém SIMATIC Energy Ma­nager pro řízení hospodaření s energetickými komoditami dokáže podrobně vizualizovat toky energie, údaje a identifikovat případné příčiny změn. Umožňuje vyhodnotit energetickou účinnost zařízení, optimalizovat nákupy energie a ukázat, kde je možné až 30 procent energie ušetřit, a snížit tak i množství emisí CO₂.

Velkou část spotřeby elektrické energie v průmyslu, téměř 70 procent, představují elektromotory. Samotné moderní motory mají až o šest procent nižší spotřebu energie, propojením s frekvenčními měniči lze potenciál úspor zvýšit na zhruba 30 %. Při digitalizaci celého systému v kombinaci s ukládáním energie mohou úspory dosáhnout až 60 %. Díky webové aplikaci SinaSave lze spočítat návratnost investice do energeticky efektivnějšího elektromotoru nebo celého pohonu ve spojení motoru s frekvenčním měničem a dalšími regulačními prvky.

„Jedině moderní technologie nám mohou pomoci vyřešit energetickou krizi,“ řekl nám Ing. Tomáš Froněk, který vede v Siemensu oddělení průmyslové automatizace. „Nevědět, jak jsme na tom s energetickou efektivitou a kam směřujeme, může být jako zavřít oči a řídit po D1. Je potřeba je otevřít a začít rychle jednat. V naší jednotce jsme se energetickými komoditami zabývali už někdy kolem roku 2006, kdy jsem byl ještě na škole. Už se tehdy jsme se dívali na technologie jako na celek. Stali jsme se spolutvůrci protokolu profi-energy. Ten slouží k tomu, že když máte nějakou výrobní technologii, tak na jejím základě se odehrává určitý výrobní proces, a vy můžete některé jeho části vypínat, nafázovat s jinými. A to z důvodu využití energetických přebytků. Když vznikne situace, že máte například výtahy, které vezou dolů karoserie, můžete svařovat, protože máte energetické přebytky z toho výtahu a systém se zrovna rekuperuje. Toto je poměrně stará a dobře známá věc.

Poté přišel na řadu tzv. nadřazený pohled na energii – aby šéfové výroby věděli, co se u nich ve firmě děje. V roce 2014 se o tuto problematiku začaly stále více zajímat menší firmy. Vznikl nástroj, který umožňoval řízení a správu jednotlivých forem energie přímo na úrovni řídicího systému. Třeba u pásové pily na kov můžeme sledovat řezy, z nichž dva jsou optimální a jeden ne, a můžeme vyhodnotit, proč tomu tak je. V Česku to prakticky nikoho nezajímalo, protože na trhu byly k mání velmi levná elektřina, plyn, ale i teplo.

Kolem roku 2018 se začal rozjíždět přepočet na CO₂, kdy jsou čeští výrobci nebo subdodavatelé tázáni, kolik činí ekvivalent CO₂ za vyprodukovaný metr či jinou jednotku. Tento energetický přepočet slouží velmi dobře. Pokud znáte primární zdroje, můžete CO₂ rychle přepočítávat na produkt. Je to poměrně jednoduché.

Nyní, když raketově vzrostly ceny energie, chce energetickou efektivitu řešit každý. Jenže nejde naskočit do rozjetého vlaku. Můžete dostat korpus pomyslného dortu, ale jeho vrstvy si musíte sami vybudovat, což je dosti náročné. České firmy na udržitelnost nedbaly, a pokud ano, tak šlo o ty, které měly zakázky na Západě. Většina se raději zaměřila na východní teritoria, kde nebyly nosiče energie až za takové téma. Ti, kdo začali s energií šetřit z důvodu udržitelnosti, mají dnes velkou výhodu“.

„Jedině moderní technologie nám mohou pomoci vyřešit energetickou krizi,“ řekl nám Ing. Tomáš Froněk, který vede oddělení průmyslové automatizace společnosti Siemens v Praze.

STĚŽEJNÍ JE EFEKTIVNÍ VYUŽÍVÁNÍ ENERGIE

Někteří experti se domnívají, že spíš než o šetření energií bychom měli v průmyslu hovořit o efektivním energetickém hospodaření. V současné době se průmysl nachází ve složité situaci. Hlavně kvůli zpřísňujícím se požadavkům na ekologii a potřebu posunout se z levné ekonomiky na výrobu s přidanou hodnotou.

Podle expremiéra Mirka Topolánka tomu brání roztříštěná podpora vědy, výzkumu a vysokých škol ze strany státu.

V rozhlasovém rozhovoru řekl: „Musíme tlačit na vládu, ale opravdu brutálně, aby zrychlila tempo na přípravě výstavby nových jaderných zdrojů. Pátý dukovanský blok vůbec nic nepřináší, ten pouze nahrazuje odcházející dožitý výkon jednoho z bloků. To znamená, že to musí být dva bloky v Dukovanech a dva bloky v Temelíně.“