ROLA SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH W OPTYMALIZACJI ZUŻYCIA MEDIÓW Wojciech Bernadkiewicz Inżynier Projektu mobile 608 872 317 email: wojciechb@tech-system.net 2014-01-14 1 Zarządzanie zakładem przemysłowym 2014-01-14 2 1
Skuteczne zarządzanie mediami Organizacja zaangażowanie zarządu, planowanie TECHNICZNE zrozumienie profilu energetycznego Ludzie kultura efektywności energetycznej 2014-01-14 3 System monitorowania zużycia mediów Monitorowanie zużycia mediów Zarządzanie mediami 2014-01-14 4 2
Po co nam system? 1. Kontrola faktur za media rozliczanie dostawców energii negocjacje lepszych warunków weryfikacja umów zmiana dostawcy danego medium 2. Prognozowanie zużycia energii: zakup energii dobór optymalnej taryfy szacowanie kosztów produkcji 2014-01-14 5 Po co nam system? 3. Planowanie i rozliczanie inwestycji energooszczędnych (i nie tylko): określanie potencjalnych oszczędności na bazie pomiarów obserwacja zmian (prognozowanie) weryfikacja oszczędności 4. Podział kosztów na podstawie rzeczywistych pomiarów: na media na budynki na maszyny Określanie kosztów pojedynczego wyrobu. 2014-01-14 6 3
Po co nam system? 5. Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej: wykrywanie ponadnormatywnych zużyć energii identyfikacja źródeł strat kontrola operatorów maszyn i innych pracowników ciągła analiza efektywności energetycznej korelacja zużycia energii z produkcją 6. Poznanie zakładu pod kątem energetycznym: możliwości rozwoju zakładu bez konieczności rozwoju infrastruktury energetycznej określenie zapasu energetycznego 2014-01-14 7 Po co nam system? 7. Analiza jakości energii elektrycznej: ocena jakości energii dostarczanej przez dostawcę pomiar zakłóceń wnoszonych do sieci przez zakład wykrywanie źródeł potencjalnych zagrożeń: asymetrie obciążania, zakłócenia harmoniczne, zapady napięcia itp.. zapewnienie poprawnej pracy urządzeń elektronicznych 2014-01-14 8 4
Po co nam system? 8. Automatyczne raportowanie: Automatycznie generowane raporty (przez alarm, co pewien czas), Dowolnie tworzone szablony raportów, Eksport do EXCEL, PDF, HTML, TIFF, RTF Automatyczne wysyłanie raportów na email Lepsze wykorzystanie czasu. 2014-01-14 9 Do czego nie służy system monitorowania i zarządzania mediami? 1. Wizualizacja procesu produkcyjnego 2. Sterowania pracą maszyn 2014-01-14 10 5
Do czego nie służy system monitorowania i zarządzania mediami? Do raportów tworzonych jednorazowo. 2014-01-14 11 Zanim pomyślisz o wdrożeniu systemu informatycznego Wiele zakładów przemysłowych zatrudnia konsultantów w celu wykonania badań w zakresie potencjału oszczędności energii. Dobrym rozwiązaniem jest powołanie własnego zespołu energetycznego. Zespół taki, winien stworzyć lub wykorzystać istniejące listy kontrolne zużycia mediów. Sam system nie jest w stanie wygenerować oszczędności 2014-01-14 12 6
Jak wdrożyć dobry system zarządzania mediami Podział kosztów (na media) Identyfikacja głównych odbiorów Identyfikacja głównych działań energooszczędnych ustalenie szczegółów technicznych wdrożenia Określenie potencjalnych oszczędności projekt drzewa pomiarów Określenie potencjalnych oszczędności Inwentaryzacja istniejących elementów pomiarowych 2014-01-14 13 Podział kosztów ze względu na media Zużycie wody [m3] Zużycie energii elektrycznej [MWh] Zużycie gazu ziemnego [m3] Zużycie energii cieplnej [GJ] koszt brutto 18 498,34 zł 1 671 000,00 zł 1 118 916,77 zł 114 121,37 zł suma kosztów mediów procentowy udział kosztów 38% 2 922 536,48 zł 0,63% 57,18% 38,29% 3,90% 4% 1% 57% Zużycie wody [m3] Zużycie energii elektrycznej [MWh] Zużycie gazu ziemnego [m3] Zużycie energii cieplnej [GJ] informacje na temat użytkowanych mediów: energia elektryczna woda ciepło gaz chłód sprężone powietrze. podział kosztów analiza rachunków wskazanie głównych centrów kosztowych 2014-01-14 14 7
Główne odbiory - energia elektryczna Energia elektryczna podział kosztów: - istniejące pomiary - moc zainstalowana (analiza schematów) - wiedza pracowników 025% 020% 015% 010% 005% 020% 016% 017% 015% 008% 015% 009% maszyny pakujące mieszalniki sprężarkownia oświetlenie biura wentylacja pozostałe odbiory Poszukiwanie głównych odbiorów. 000% Nazwa linii zasilającej udział [%] udział [PLN] maszyny pakujące 20,00% 334 200,00 zł mieszalniki 15,61% 260 889,93 zł sprężarkownia 17,00% 284 070,00 zł oświetlenie 15,00% 250 650,00 zł biura 8,00% 133 680,00 zł Wentylacja 15,00% 250 650,00 zł 2014-01-14 Pozostałe odbiory 9,39% 156 860,07 zł 15 Wyróżniamy udoskonalenia: Wstępna analiza potencjalne oszczędności 1. inwestycje bezkosztowe - udoskonalenia nie wymagające nakładów finansowych 2. wymagające inwestycji kapitałowych: niewielkie nakłady sterowanie w sprężarkowni wysokie nakłady wymiana orurowania, wymiana sprężarek 2014-01-14 16 8
Wstępna analiza potencjalne oszczędności 1. oświetlenie: wymiana źródeł światła na bardziej efektywne energetycznie 2. wentylacja i klimatyzacja odzysk ciepła zastosowanie napędów o regulowanej prędkości 3. sprężone powietrze wymiana sprężarek zmiana sposobu sterowania sprężarkami wymiana orurowania odzysk ciepła odpadowego Oszacuj potencjalne oszczędności wyznacz czas zwrotu inwestycji ROI Oszacuj koszty inwestycji 2014-01-14 17 Wstępna analiza potencjalne oszczędności 4. pompy i wentylatory zastosowanie przemienników częstotliwości wymiana pomp na wysokosprawne 5. energia cieplna ocieplenie budynku 6. maszyny wymiana maszyny na nową wymiana silników 2014-01-14 18 9
Przykład wstępnej analizy zastosowanie falownika Wentylator będzie pracował z maksymalną prędkością przez pierwszą zmianę (8h dziennie), i 60% maksymalnej mocy przez drugą zmianę (8h dziennie). 2014-01-14 19 Przykład wstępnej analizy zastosowanie falownika Szacunkowy roczne oszczędności przy zastosowaniu przemiennika częstotliwości: 12 984 PLN Orientacyjny koszt wdrożenia: koszt przemiennika niezbędna aparatura usługa budowy i uruchomienia systemu 17 000 PLN 2014-01-14 20 10
Określenie wielkości potencjalnych oszczędności Dane statystyczne: energia elektryczna 2..30% (bardzo mocne uzależnione od informacji z systemów pomiarowych) gaz ziemny 3..20% (bardzo mocno uzależnione od technologii użycia) woda... ścieki... gazy techniczne... ciepło chłód 92% 6% 2% Energia elektryczna gaz ziemny współczynnik potencjalne oszczędnosci Energia elektryczna 10% 167 100,00 zł gaz ziemny 5% 55 945,84 zł suma 223 045,84 zł Koszty 2 699 490,64 zł 2014-01-14 21 Analiza techniczno-ekonomiczna 2014-01-14 22 11
Elementy pomiarowe na co zwrócić uwagę? Właściwe rozmieszczenie urządzeń pomiarowych, Dobór odpowiednich urządzeń pomiarowych (klasa, dokładność, typ), Zapewnienie standardowych protokołów komunikacyjnych (Ethernet, modbus) 2014-01-14 23 Rozmieszczenie elementów pomiarowych przykład - energia elektryczna 2014-01-14 24 12
Rozmieszczenie elementów pomiarowych sprężarki 2014-01-14 25 Inwentaryzacja istniejących elementów pomiarowych Mierniki: Które media zostały opomiarowane? Jakie parametry możemy z nich odczytać? W jakie protokoły zostały wyposażone? Systemy sterowania i pomiarowe: jakie inne systemy pomiarowe istnieją w zakładzie? jakie sterowniki są stosowane w zakładzie? jakie protokoły komunikacyjne wykorzystują sterowniki? Jakie inne czujniki są stosowane: czujniki indukcyjne, optyczne temperatura, ciśnienie specjalistyczne czujniki zależne od procesu 2014-01-14 26 13
Lista elementów pomiarowych 2014-01-14 27 Architektura systemu 2014-01-14 28 14
Ustalenia przed wdrożeniem Ustalenie: miejsc instalacji urządzeń pomiarowych lokalizacja podłączeń sieci okablowanie zapewnienie serwera projekt szafek pomiarowych.. 2014-01-14 29 Od czego zacząć? 1. Warto rozpocząć od małego systemu 2. Na początek jedno medium - energia elektryczna? 3. Opomiarowanie z góry na dół 4. Rozbudowa krok po kroku 2014-01-14 30 15
Wybór konkretnego systemu 1. Systemy zamknięte: dedykowane mierniki i sieci komunikacyjne, brak możliwości modyfikacji raportów, korzystamy tylko z predefiniowanych opcji, 2. Systemy oparte na bazie wizualizacji: modyfikacje i zmiany wymagają ingerencji programisty, sposób licencjonowania uniemożliwia prostą rozbudową, uniemożliwiają szybkie porównywanie danych 3. Systemy dedykowane: dodanie elementu pomiarowego wymaga ingerencji firmy zewnętrznej raporty pisane przez firmę wdrażającą system 2014-01-14 31 Skalowalność systemu prosta i tania możliwość rozbudowy Funkcjonalność systemu Liczba elementów pomiarowych 2014-01-14 32 16
Podstawowe cechy systemu Prostota i przejrzystość Dostęp z każdego miejsca Dostęp dla wielu osób jednocześnie Jedno narzędzie do użytkowania i konfiguracji Pomiary w postaci drzewa 2014-01-14 33 Przykładowy podział na media Fabryka Energia Elektryczna PM101 ST1 PM1 PM2 PM3 PM4 ST2 PM1 PM2 PM3 Sprężone powietrze SP1 SP2 SP3 Woda W1 W2 2014-01-14 34 17
Przykładowy podział na działy Fabryka Produkcja 1 M1 PM1 SP1 W1 M2 PM2 SP2 Produkcja 2 M1 PM1 SP1 W1 M2 PM2 SP2 Biura PM1 W1 Magazyn PM1 2014-01-14 35 Szybka analiza dużej ilości danych pomiarowych - trendy 2014-01-14 36 18
Szybka analiza dużej ilości danych pomiarowych trendy kalendarzowe 2014-01-14 37 Koszty systemu Instalacja systemu: elementy pomiarowe infrastruktura sieciowa licencje wdrożenie konfiguracja okablowanie szkolenie Koszty utrzymania systemu: tworzenie szablonów raportów dostęp do systemu Koszt rozbudowy systemu: koszt dodatkowych elementów pomiarowych koszt rozbudowy systemu (dodatkowe licencje) koszty podłączenia urządzenia do systemu koszty aktualizacji 2014-01-14 38 19
Sprężone powietrze - możliwości ciągły pomiar wycieków analiza strat ciśnienia monitorowanie stanu filtrów wymiana sprężarek system sterowania sprężarkownią odzysk ciepła odpadowego obniżenie ciśnienia w sieci 2014-01-14 39 Utrzymywanie stanu 2014-01-14 40 20
Dziękuję za uwagę TECH-SYSTEM ul. Młodzieży Polskiej 9/2 80-512 Gdańsk tel. 058 325 41 44 fax. 058 690 79 57 www.tech-system.net Wojciech Bernadkiewicz Inżynier Projektu mobile 608 872 317 email: wojciechb@tech-system.net 21