Inteligentna elektrifikacija za industrijo

Inteligentna elektrifikacija za industrijo

Matthias Rebellius, izvršni direktor področja Siemens Smart Infrastructure, o tem, kako podpreti industrijo pri zmanjšanju izpustov in razogljičenju ter ji omogočiti več trajnosti pri poslovanju.

Iz revije Hi!tech 1/22, marec 2022

Tako kot preostalo gospodarstvo je tudi industrijo v preteklem letu zaznamovala predvsem epidemija covida-19. Nekateri proizvajalci so v boljšem položaju kot drugi, bodisi zaradi svoje zemljepisne lege bodisi zaradi branže, v kateri so dejavni. Ne glede na to, kako so prestali to leto, pa velja, da imajo priložnost okrevanje po pandemiji zastaviti "bolj zeleno". To velja še toliko bolj, ker je to negotovo leto še ostreje izpostavilo dodatno težavo, ki se tiče nas vseh, in sicer podnebne spremembe.

 

Prišli smo namreč do prelomnice, ki jasno kaže, da potrebujemo znatne in med seboj usklajene ukrepe za zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov. To velja tudi za industrijski sektor ter še posebej za energetsko intenzivno procesno in proizvodno industrijo. Ustrezno ravnanje na tem področju je ključnega pomena, saj industrija predstavlja tretjino celotne porabe električne energije. In ne samo to – medtem ko so sektorji, kot so proizvodnja elektrike, kmetijstvo in gospodinjstva, že začeli z omejevanjem izpustov toplogrednih plinov, je bilo v industrijskem sektorju do sedaj storjenega le malo. 

 

Opredelili smo tri načine, kako pomagati industriji pri zmanjšanju izpustov in razogljičenju. Pri prvem načinu gre za več fleksibilnosti pri porabi energije, na primer z uvedbo rešitev za shranjevanje energije in virtualnih elektrarn. Drugič, potrebna je digitalizacija proizvodnih postopkov  z namenom učinkovite izrabe energije. To se lahko doseže z uporabo IoT naprav, senzorjev in programske opreme. In tretjič, potrebna je inteligentna elektrifikacija vseh poslovnih procesov. 

 

Od teh treh načinov ima tretji največji potencial razogljičenja, poleg tega pa ima lahko precejšnje koristi od prvih dveh. Pri sami elektrifikaciji je potrebno upoštevati dva vidika: preskrbo industrijskega obrata z energijo, na primer z uporabo ogljično nevtralne energije iz obnovljivih virov, kot so veter, sonce in voda, ter lokalno upravljanje energije, na primer v obliki programsko podprtega upravljanja povpraševanja.

Matthias Rebellius, član uprave družbe Siemens AG in izvršni direktor področja Siemens Smart Infrastructure.

Brezemisijski procesi 

Potencialni vpliv elektrifikacije na razogljičenje je velik zato, ker čista, regenerativno proizvedena elektrika lahko poganja procese, za katere so se do sedaj uporabljale emisijsko intenzivne tehnologije, kot so dizelski generatorji. To pomeni, da proces, ki je do sedaj povzročal velike količine izpustov, z uporabo obnovljivih energij lahko postane popolnoma brezemisijski.

 

Glede lokalnega upravljanja energije obstajajo številne možnosti, kajti elektrifikacija odpira vrata digitalizaciji in s tem inteligentni elektrifikaciji. Iz tega posledično nastanejo številne priložnosti ne samo za energetsko učinkovitost, ampak tudi za operativno odpornost in optimizacijo naprav. 

 

"Pametna" elektrifikacija pomeni uvedbo senzorjev in platform interneta stvari, ki lahko zajamejo velike količine podatkov. Ti podatki se nato združijo in analizirajo s pomočjo algoritmov in programske opreme, rezultati pa upravljalcem naprav pomagajo pri opredelitvi možnosti za povečanje učinkovitosti v energetskem sistemu naprave in na splošno pri poslovanju.   

 

Rezultat sta med drugim optimizacija proizvodnje ter manjša poraba električne energije, hkrati pa je mogoče že v zgodnji fazi prepoznati situacije, ki bi lahko vplivale na učinkovitost sistema, kot so na primer okvare strojev. 

 

Pa pojdimo še en korak naprej. Digitalizacija omogoča tudi izdelavo digitalnega dvojčka energetskih sistemov obrata ali tovarne. To pomeni, da lahko načrtovalci v povezavi s sistemi za avtomatizacijo v industriji virtualno preskusijo celo vrsto operativnih scenarijev ter tako optimalno uskladijo medsebojno delovanje sistemov in storitev. Rezultat tega je manj napak ter nižji stroški načrtovanja, gradnje in vzdrževanja.  

 

Raznolikost priložnosti za industrijska podjetja lahko prikažemo z dvema praktičnima primeroma. Sinebrychoff, finska pivovarna z 200-letno zgodovino, v sodelovanju s konzorcijem investitorjev, katerega del je tudi Siemens, gradi omreženi akumulatorski sistem za shranjevanje energije. V povezavi z napredno programsko opremo, ki nadzoruje upravljanje energetskega sistema, bo naprava delovala kot virtualna elektrarna, ki bo ne samo optimizirala porabo elektrike v pivovarni, ampak tudi omogočila trgovanje z elektriko z operaterjem električnega omrežja. To bo izboljšalo energetska učinkovitost pivovarskega obrata, pomeni pa tudi nov vir prihodka za pivovarno, saj operater omrežja ponuja nadomestilo za zmanjšanje porabe elektrike ob določenih urah, kar je postopek, ki ga omogočata programska oprema za virtualne elektrarne in akumulatorski hranilniki.  

 

Drug primer pa je Gestamp, španski proizvajalec kovinskih komponent za avtomobilsko industrijo. Podjetje je odvisno od številnih energetsko intenzivnih procesov, vendar doslej ni imelo zadostnega pregleda nad svojo energetsko porabo, čeprav se je soočalo z naraščanjem cen električne energije. Z namestitvijo števcev energije in komunikacijskih rešitev ter v povezavi z analizo velike količine podatkov iz 15-ih tovarn iz šestih držav je lahko Gestamp opredelil možnosti za izboljšave in uvedel ustrezne ukrepe, ki so znižali porabo elektrike za 15 %, izpuste CO₂ pa za 14.000 ton letno.

Tradicionalna finska pivovarna Sinebrychoff gradi omreženi akumulatorski sistem za shranjevanje energije.

Ključnega pomena za razogljičenje industrijskega sektorja je učinkovito upravljanje z energijo, najboljša pot za doseganje tega pa je inteligentna elektrifikacija.
Matthias Rebellius

Učinkovito upravljanje energije

Ključnega pomena za razogljičenje industrijskega sektorja je učinkovito upravljanje z energijo, najboljša pot za doseganje tega pa je inteligentna elektrifikacija. Upravljalci sistemov in naprav s tem pridobijo več fleksibilnosti v proizvodnji, optimizirajo življenjski cikel svojih proizvodov ter povečajo zmogljivost. Z uporabo ekološke elektrike ter s številnimi možnostmi za izboljšanje energetske učinkovitost bo razogljičenje industrijskega sektorja postalo bolj dosegljivo.

 

Z inteligentno elektrifikacijo obratov lahko industrijska podjetja izboljšajo svoj ogljični odtis, hkrati pa podprejo nacionalne in regionalne trajnostne zaveze, kot je Evropski zeleni dogovor. Pandemija nas je vse prisilila k premoru in ponovnemu razmisleku o tradicionalnih načinih dela in poslovanja. Če se želijo industrijska podjetja pripraviti za čas po pandemiji, morajo v svoje strategije okrevanja in rasti vključiti tudi inteligentno elektrifikacijo, kar ne bo vplivalo samo na njihovo bilanco, ampak tudi na prihodnost njihovih kupcev in celotnega planeta.

Primer Gestamp, Španija: znižanje porabe energije za 15 % letno.