Dołącz do czytelników
Brak wyników

ENERGIA I ZRÓWNOWAŻONY ROZWÓJ

20 grudnia 2021

NR 6 (Grudzień 2021)

Strategia zarządzania energią. Energia elektryczna i jej oszczędzanie w magazynie

0 172

Przy rosnących cenach za energię zasadą staje się jej oszczędzanie. Kluczem do niego jest zarządzanie nie tylko energią, ale i całym magazynem. Im bardziej zautomatyzowany magazyn, tym łatwiej uzyskiwać oszczędności. Choć nie wszystkie magazyny da się w pełni zautomatyzować, to w większości z nich można zainstalować magazyn energii.

Spece od oszczędzania energii mówią, że najdroższa energia to ta, która nie została dostarczona, a najtańsza – to ta, którą udało się zaoszczędzić. Dlatego przegląd magazynu rozpoczyna się pod kątem oszczędności już na etapie projektowania tak, by efektywność energetyczna była jak najwyższa. A jeśli magazyn już stoi – od audytu. 
Statystyki mówią, że szczegółowa kontrola zużycia mediów daje aż 58-proc. wzrost oszczędności energii w budynkach wskutek informacji o stratach i niedostosowaniu systemów. Dlatego najpierw wykonywany jest audyt energetyczny, będący szczegółową analizą zużycia energii, wskazujący potencjalne obszary oszczędności, określaja też zapotrzebowanie energetyczne, definiuje problemy i ustala plan naprawczy w firmie. Krok drugi to audyt efektywności energetycznej ma wykazać potencjał oszczędności energii. Szczegółowa analiza zużycia energii i stanu technicznego wyposażenia magazynu wskaże kierunki optymalizacji parametrów urządzeń w magazynie, skłoni do stworzenia nowej strategii zarządzania energią czy po prostu przeglądu instalacji. Kolejnym działaniem jest zoptymalizowanie i dobór dostaw energii, a ryzyko strat energetycznych jest minimalizowane dzięki bieżącemu monitoringowi zużycia energii w magazynie. Można też myśleć o długofalowej strategii zarządzania energią. 

Nie tylko światło 

Gdy koncentrujemy się na prądzie, myślimy o oświetleniu naturalnym i sztucznym. To ostatnie powszechnie zastępowane jest LED-owym, które daje 30% oszczędności w stosunku do standardowego, a zysk jest jeszcze większy, gdy załączone zostaną systemy dynamicznego sterowania, które polegają na płynnym dostosowaniu natężenia oświetlenia w zależności od obecności światła naturalnego. 
W jednym tylko magazynie Lyreco Polska zaoszczędzono ponad 206 tys. kWh rocznie dlatego, że obniżono szyny oświetleniowe (z 7,6 do 4,5 m), ograniczono liczbę żarówek oraz umożliwiono oświetlanie wybranych części magazynu. Systemów doświetleń i świetlików jest mnóstwo, a to one m.in. sprawiają, że najbardziej energooszczędny magazyn New Logic III zbudowany w Tilburgu otrzymał 98,48 punktów na skali energooszczędności i zrównoważonego rozwoju. 
Ponieważ do jego wnętrza dociera duża ilość światła dziennego, zastosowano tam czujniki natężenia i sterowniki regulujące pracę opraw w zależności od wskazań sensorów. Kiedy w magazynie jest dość jasno, sztuczne światło można po prostu wyłączyć. Do tego systemu, którym można sterować nawet telefonem komórkowym, dołączono czujniki obecności, wyłączające światło w strefach, w których nie ma pracowników. System jednocześnie informuje o wszelkich awariach i stratach energii, umożliwiając natychmiastową reakcję. New Logic III zbudowano według zasady Trias Energetica, koncepcji opracowanej przez Delft University of Technology na potrzeby sektora budowlanego. Opiera się na trzech zasadach: unikanie niepotrzebnych strat energii, wykorzystanie jej odnawialnych źródeł (słońce, wiatr, geotermia) oraz efektywne pozyskiwanie energii z paliw kopalnych. Wkrótce zapewne dojdzie do niej czwarta zasada mówiąca o efektywnym wykorzystaniu magazynów energii. 

Ruch w magazynie 

Automatyzacja pracy w magazynie może prowadzić do wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną – takie przekonanie panowało kiedyś w logistyce – bo przecież im więcej urządzeń, tym więcej zużywają one prądu. Dziś ten pogląd jest nieaktualny, choćby dzięki wózkom widłowym, które standardowo wyposażane są w systemy odzyskiwania energii podczas hamowania i jazdy po pochyłości i możliwość wyboru ekonomicznego programu jazdy. Jeśli są w nich zastosowane wysokiej jakości prostowniki, to zapewniają one krótki czas ładowania i długą żywotność baterii. Pracą wózków lub robotów jezdnych sterować może komputer analizujący i usprawniający tory i kierunki jazdy. Kolejnym elementem pozwalającym na znaczne oszczędności energii są automatyczne systemy składowania wykorzystywane najczęściej w szybko rotujących magazynach. Systemy te zapewniają duże oszczędności miejsca, czasu obsługi – i energii, np. dlatego, że nie wymagają stosowania oświetlenia w magazynie.
Działające w tych systemach roboty zasilane akumulatorami wytwarzają ponadto własną energię elektryczną, gdy zwalniają lub opuszczają pojemnik, zamiast niepotrzebnie zużywać ją podczas hamowania. Roboty te odzyskują energię za każdym razem, gdy opuszczają pojemnik lub zmniejszają prędkość, tak jak to się dzieje w samochodzie elektrycznym. Dzięki temu energia cyrkuluje i jest stała, a dziesięć robotów zużywa tyle samo energii co jeden odkurzacz. Akumulatory korzystają z energii słonecznej z paneli fotowoltaicznych. 
Pracę urządzeń w magazynie pozwala lepiej zorganizować IoT – Internet Rzeczy. Według szacunków wdrożenie systemowych rozwiązań IoT pozwala zaoszczędzić nawet do 30% energii przy jednoczesnym ograniczeniu o 20% czasu przeznaczanego zwykle na rozliczanie energii, które opiera się na smart meteringu. Raporty z niego są wysyłane i gromadzone w chmurze, analizowane – i na ich podstawie podejmowane są decyzje. Wspiera je analiza taryf, mocy umownych i sprawne rozliczanie kosztów zużycia. Na tym etapie następuje weryfikacji mocny zamówionej i tzw. mocny biernej. Sprawdza się, kiedy i w jakim czasie dane urządzenia pobierają prąd i zwykle okazuje się, że nie wszystkie urządzenia i strefy poboru energii muszą być uruchamiane w tym samym czasie. Dobre planowanie technologiczne pozwala na zmniejszenie zamówionej mocy i uzyskanie kolejnych oszczędności. 
Do tych działań dołożyć można integrację systemów WMS, czyli magazynowy system informatyczny (ang. Warehouse Management System), i systemu klasy ERP (Enterprise Resource Planning), bo takie działania są wykorzystywane w logistyce w celu optymalizacji procesów magazynowych i produkcyjnych. Współpraca WMS z ERP polega na wymianie danych pomiędzy tymi oprogramowaniami. A ponieważ droga od przyjęcia surowca po wydanie towaru klientowi jest monitorowana i optymalizowana, przynosi to także skutek na poziomie oszczędności energii elektrycznej. 

Fotowoltaika 

Jako że magazyny to duże obiekty, na ich dachach czy ścianach można dość swobodnie montować panele słoneczne jako kolejny ze sposobów na redukcję zużycia energii. Może ona zostać wykorzystana np. do zasilania robotów, a panele mogą nawet spowodować, że magazyn stanie się samowystarczalny. Przykładem takiego magazynu jest budynek firmy Berggaard Amundsen działający pod Oslo. Hurtownia ta zainstalowała w swoim obiekcie 1050 paneli słonecznych na dachu oraz panele pokrywające 50 m² fasady i zagwarantowała sobie samowystarczalność w okresie od kwietnia do września. Jak policzono, budynek generuje 230 tys. kWh czystej energii rocznie, choć w Norwegii nie ma hiszpańskiego lata. Problemem odnawialnych źródeł energii takich jak fotowoltaika czy prąd pochodzący z wiatru jest ich niestabilność, ponieważ efektywność tego typu instalacji jest mocno uzależniona od panujących wa...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy