Hale przemysłowe stają się niskoemisyjne i coraz bardziej ekologiczne. Zachodzące zmiany to wynik coraz wyższych wymagań względem charakterystyki energetycznej budynków, ale także wzrostu cen tradycyjnych jej źródeł oraz coraz większej świadomości inwestorów dotyczącej negatywnego wpływu energetyki konwencjonalnej na środowisko naturalne. Na rynku budowlanym dostępnych jest coraz więcej innowacyjnych rozwiązań – mowa o materiałach do wznoszenia przegród zewnętrznych, ale przede wszystkim o specjalistycznych instalacjach i urządzeniach, dzięki którym przedsiębiorstwa mogą optymalizować zużycie energii. O jakich jest mowa?

W ostatnich latach wiele mówi się o wkraczającej do hal przemysłowych nowoczesnej technologii, która pozwala przedsiębiorstwom ograniczać ślad węglowy. Energooszczędne oświetlenie LED, inteligentne systemy zarządzania budynkiem (BMS), instalacje fotowoltaiczne na dachach czy pompy ciepła – to tylko niektóre spośród szerokiego wachlarza dostępnych rozwiązań. Należy jednak pamiętać, że – aby były one skuteczne – w pierwszej kolejności trzeba ograniczyć ilość marnotrawionej energii. A ta może uciekać przez nieocieplone ściany hali, źle zaprojektowaną konstrukcję dachu i nieprawidłowo wykonane poszycie, ale może być także wynikiem niewłaściwie zaplanowanego procesu produkcyjnego. Dopiero po spełnieniu tych wymagań, warto zainwestować w innowacyjne urządzanie i technologie. Co zatem zrobić?

Po pierwsze, zainwestować w OZE

Nikt nie ma chyba wątpliwości, że instalacje fotowoltaiczne cieszą się w Polsce największym zainteresowaniem w kontekście sposobów na obniżenie rachunków za prąd. Energia pozyskiwana ze słońca, jeszcze do niedawna charakterystyczna przede wszystkim dla domów jednorodzinnych, coraz częściej wykorzystywana jest także w halach magazynowanych oraz obiektach produkcyjnych.

– Nie powinno to już nikogo dziwić. Po pierwsze, przy obecnych cenach energii pozyskiwanej z tradycyjnych źródeł, taka inwestycja szybko się zwraca. A po drugie, hale przemysłowe z niemal płaskimi dachami są bardzo dobrym miejscem montażu paneli fotowoltaicznych. Dlatego, jako generalny wykonawca takich obiektów, widzimy coraz większe zainteresowanie nowych inwestorów tym rozwiązaniem. Co więcej, kontaktują się nami także klienci, dla których budowaliśmy obiekty kilka lat temu. Wówczas, przy stabilnym rynku energetycznym, nie myśleli o fotowoltaice. Dziś jednak sytuacja zmusza ich do szukania tańszych, ale i bardziej przyjaznych środowisku, źródeł energii – wyjaśnia Tomasz Juraszek, Specjalista ds. Elektrycznych w firmie Commercecon, która od wielu lat specjalizuje się w budownictwie przemysłowym.

Po drugie, zadbać o automatyczne sterowanie oświetleniem

Koszty związane z oświetleniem to z pewnością jedna z ważniejszych pozycji – obok kosztów pracy parku maszynowego czy systemów HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) – w rachunkach za prąd hal magazynowych i produkcyjnych. Wysokie zużycie energii wynika przede wszystkim z metrażu obiektów, które często liczą po kilkadziesiąt tysięcy mkw., ale także z faktu, że praca w nich często odbywa się przez całą dobę, a to wymaga ciągłego doświetlenia pomieszczeń. Dlatego w dużych halach produkcyjno-magazynowych coraz powszechniej stosuje się nowoczesne oświetlenie LED, które wspierane jest przez zaawansowaną automatykę sterująca.

– Warto zwrócić uwagę, że zarówno hale magazynowe, jak i produkcyjne podzielone są na różne obszary funkcjonalne – strefy z regałami wysokiego składowania, ciągi komunikacyjne, strefy manewrowania wózkami widłowymi w obszarze doków przeładunkowych czy linie produkcyjne. A każda z tych stref potrzebuje innych wymagań oświetleniowych, zarówno jeśli chodzi o natężenie, jak i ciągłość działania. I to właśnie zastosowanie zaawansowanych systemów sterowania oświetleniem pozwala z jednej strony stworzyć pracownikom optymalne warunki pracy, z drugiej natomiast – wygenerować oszczędności tam, gdzie jest to możliwe – mówi Marek Majer, ekspert w firmie Elektro-Klim, która jest dostawcą kompleksowych rozwiązań elektroenergetycznych.

Oświetlenie typu LED jest już niemal standardem w nowo powstających budynkach. A jakie jeszcze rozwiązania stosuje się w obiektach przemysłowych? – Na pewno należy powiedzieć o oprawach pracujących w adresowalnym systemie DALI, które w połączeniu z czujnikami ruchu, obecności oraz czujkami natężenia oświetlenia zewnętrznego pozwalają w znacznym stopniu ograniczyć pobór energii elektrycznej – dodaje. A to prosty sposób na oszczędności.

A skoro o nich mowa, to ciekawe dane przedstawia raport 2021 „Financing Decarbonization: Manufacturing”, przygotowany przez ekspertów Siemens Financial Services. Według ich szacunków przedstawiciele europejskiego sektora przemysłowego, zwiększając efektywność energetyczną swoich zakładów, mogliby zaoszczędzić ponad 40 miliardów dolarów w perspektywie kolejnych 5 lat. Jest więc o co walczyć, szczególnie w Polsce – nasza gospodarka wciąż pożera znacznie więcej energii na jednostkę PKB w porównaniu z rozwiniętymi, przemysłowymi krajami Zachodu.

W dobie nieustannie rosnącego zapotrzebowania na energię elektryczną, ważne jest jednak nie tylko przejście z konwencjonalnych na odnawialne źródła jej pozyskiwania. Niezwykle istotne wydaje się także dbanie o wysoką jakość energii oraz o jej efektywne wykorzystanie.

Po trzecie, stosować filtry aktywne

Urządzenia wyposażone w zaawansowaną elektronikę coraz śmielej wkraczają do hal przemysłowych. Dotyczy to zarówno układów automatyki sterujących elementami HVAC, jak i serwerowni czy wysokospecjalistycznych urządzeń robotycznych wykorzystywanych w przemyśle, ale nawet najprostszych urządzeń oświetleniowych, wykonanych w technologii LED. Ekspert Elektro-Klim zawraca jednak uwagę, że wszystkie tego typu urządzenia elektroniczne wprowadzają do sieci liczne zakłócenia, powodując najczęściej podwyższony pobór energii i w konsekwencji wzrost kosztów z tym związanych.

Energia faktyczna, za którą płaci użytkownik instytucjonalny składa się z energii czynnej (P) oraz energii biernej (Q) – obie wytwarzane są w elektrowniach i przesyłane siecią elektroenergetyczną do odbiorcy. Ta pierwsza zamieniana jest na tzw. pracę użytkową. Moc bierna nie jest z kolei zużywana, ale jest potrzebna do prawidłowej pracy zasilanych urządzeń. Przepływa tam i z powrotem pomiędzy elektrownią i odbiorcą, w postaci energii pola magnetycznego lub elektrycznego, co w pewnym stopniu obciąża źródło prądu i powoduje straty ciepła, ale negatywnie wpływa także na dystrybucję energii czynnej i częstsze awarie sieci zasilającej. Aby zapobiegać wymienionym niekorzystnym sytuacjom i bardziej efektywnie wykorzystywać energię należy stosować filtry aktywne. Jak one działają?

– Cechą, która odróżnia filtry aktywne od pasywnych jest zdolność adaptacji do zmiennego poziomu kompensowanych odkształceń prądów. Rozwiązaniami najczęściej stosowanymi w praktyce są układy oparte o filtry aktywne równoległe. Aktywny filtr równoległy jest widziany przez sieć jako sterowane źródło prądu, przyłączone równolegle do odbiornika. Poprzez dodanie do prądu odkształconego pobieranego przez odbiornik, prądu generowanego przez filtr aktywny otrzymuje się sumaryczny prąd pobierany z sieci, w którym ograniczone są odkształcenia. W następstwie tego można wyeliminować wszystkie składowe prądu niepożądane w prądzie sieci, które zamykają się w obwodzie odbiornik ↔ filtr aktywny i nie przenoszą się do sieci zasilającej – wyjaśnia ekspert Elektro-Klim.

Realne oszczędności przedstawia tabela. To fragment analizy finansowej, przeprowadzonej dla jednego z dużych klientów instytucjonalnych firmy Elektro-Klim. Pokazuje koszt związany z rocznym zużyciem energii dla wybranej rozdzielni głównej RG oraz koszt inwestycji w  filtr aktywny, oszczędności finansowe i czas zwrotu inwestycji w zależności od rodzaju zastosowanego filtru.

Analiza finansowa wybranego projektu realizowanego przez Elektro-Klim

Po czwarte, odzyskiwać ciepło z procesu produkcyjnego

Polski przemysł jest wciąż niezwykle energochłonny, ale to właśnie zakłady produkcyjne mają jedną przewagę nad halami magazynowymi w kwestii potencjalnych oszczędności związanych np. z ogrzewaniem obiektu.

– Mowa o możliwości odzyskiwania ciepła, pochodzącego z procesów technologicznych, które może być następnie wykorzystane do ogrzania budynku czy podgrzania wody użytkowej. Odzysk ciepła z technologii oraz z chłodzenia wtryskarek został zaimplementowany, na przykład w hali produkcyjno-magazynowej zrealizowanej przez nas dla firmy Coko-Werk w Konstantynowie Łódzkim – wyjaśnia ekspert Commercecon.

To niezwykle korzystne rozwiązanie z uwagi nie tylko na kwestie ekonomiczne (daje przedsiębiorcy realne oszczędności finansowe), ale także wpływu na środowisko naturalne. A warto pamiętać, że działanie w duchu zrównoważonego rozwoju nabiera coraz większej mocy w budowaniu konkurencyjności firmy.

Zeroemisyjne hale przemysłowe pokryte zielonymi dachami, czerpiące energię wyłącznie z odnawialnych źródeł, efektywnie wykorzystujące deszczówkę, otoczone chodnikami wykonanymi z płyt pochłaniających CO2 – czy to obraz futurystycznego osiedla mieszkaniowego? Wcale nie. To rzeczywistość, jaką możemy obserwować na rynku nieruchomości magazynowych w Polsce.

źródło: Commercecon