Optymalizacja zużycia energii elektrycznej

fot. Mechatronika.net

Zdalny pomiar zużycia energii elektrycznej to nie tylko sposób na obniżenie kosztów związanych z procesem odczytu licznika przez dostawców, ale również wymierne korzyści dla klientów. Dzięki zastosowaniu najnowszych technologii można uzyskać szczegółowe dane na temat zużycia energii, a w konsekwencji wdrożyć działania pozwalające obniżyć rachunki za prąd.

Firma badawcza Frost & Sullivan szacuje, że na świecie do roku 2030 popyt na energię wzrośnie o 200%. Największe zużycie w skali globu generują: przemysł i handel (33%), gospodarstwa domowe (29%), transport (26%) i usługi (9%). Jak wynika z danych, gospodarka światowa wydaje najwięcej na oświetlenie – 32 mln dolarów rocznie.

W Polsce zapotrzebowanie na energię elektryczną w 2014 roku wzrosło o 0,29%, kształtując się na poziomie 159,4 TWh. Warto dodać, że w tym samym roku o 17% wzrosła średnia cena godzinowa na Towarowej Giełdzie Energii (TGE) i aż o 31% - cena w godzinach szczytowych, czyli od 8:00 do 22:00 w dni robocze. W tym kontekście ważna jest kwestia efektywności energetycznej. Widać tu pewien postęp, bo jak donosi Ministerstwo Gospodarki, przez ostatnie 10 lat energochłonność naszego PKB spadła blisko o 1/3, ale efektywność energetyczna polskiej gospodarki jest trzy razy niższa niż w najbardziej rozwiniętych krajach Unii Europejskiej. Wszystko to sprawia, że w kwestii oszczędzania energii jest jeszcze wiele do zrobienia, zarówno w skali całego kraju, jak i w przypadku poszczególnych odbiorców. Warto dodać, że skuteczne zarządzanie zużyciem prądu nie tylko poprawia efektywność całej gospodarki i jest działaniem proekologicznym, ale przede wszystkim obniża koszty funkcjonowania przedsiębiorstw i gospodarstw domowych. Jednak żeby móc wprowadzić skuteczne działania oszczędnościowe, najpierw trzeba dysponować odpowiednimi danymi. W zbieraniu ich bardzo pomocne są systemy zdalnego pomiaru energii.

Zbieranie danych

Optymalizacja zużycia energii elektrycznej to coraz częściej priorytet w wielu przedsiębiorstwach, ale również w biurach czy w gospodarstwach domowych. Jednym z ważnych elementów takiego procesu optymalizacji jest zebranie dokładnych danych z liczników energii elektrycznej. Coraz częściej wykorzystywane są w tym celu inteligentne liczniki, potrafiące przekazywać wartość zużytej energii innym urządzeniom, takim jak serwery rejestrujące dane. Można do tego wykorzystać serwery portów szeregowych Moxa (np. NPort 5110), jednak liczniki muszą posiadać interfejsy RS-232 lub RS-485. Problemem może być również konieczność montowania osobnego serwera dla każdego z liczników, co dodatkowo zwiększa koszty. Poza tym serwery Moxa charakteryzują się wysokim zużyciem energii. Gdy już zostaną zamontowane, należy jeszcze zainstalować do nich sterowniki oraz dokonać konfiguracji serwerów.

Nieco inne rozwiązanie przyjęto w przypadku Serwera Mierników Energii (SME) firmy Mechatronika.net, który montuje się na szynę DIN. Jest to przede wszystkim tańsza opcja, ponieważ jeden serwer może obsługiwać osiem liczników wpiętych w sieć. Mogą to być liczniki F&F LE-01M, LE-03M, LE-01MP, LE-03MP i LE-01MQ oraz ORNO OR-WE-504, aktualnie opracowywany jest również model PM-710 (Schneider Electric). Dodatkowo w porównaniu do Moxa, SME charakteryzuje się niższym zużyciem energii, łatwo i szybko się go instaluje, a do tego nie jest generowany ruch w sieci Ethernet, gdy system pracuje. Częstotliwość odczytu danych można ustalić w przypadku SME samemu, a informacje zapisywane są w pamięci urządzenia. Można je potem odczytywać za pomocą przeglądarki internetowej lub eksportować w postaci plików XML, JSON. Nowa linia liczników gwarantuje poza zapisem i analizą zużycia energii obserwację wartości chwilowych: prądu, napięcia, mocy (czynnej/biernej/pozornej), współczynników mocy i częstotliwości napięcia sieciowego (1faza lub 3fazy - w zależności od licznika) (źródło: http://www.mechatronika.net/)

Jak optymalizować zużycie energii?

Urządzenia dokonujące cyklicznych odczytów stanu licznika z powodzeniem wykorzystywane są w instalacjach przemysłowych, biurowych, a nawet domowych. W przypadku przedsiębiorstw zebrane w ten sposób dane pozwalają na skuteczną kontrolę zużycia energii i powiązanie tego zużycia z konkretnymi procesami produkcji czy z usługami. Umożliwiają też zidentyfikowanie maszyn, które są najbardziej energochłonne. Potem może się to przełożyć na skuteczną optymalizację procesów przemysłowych. W ten sposób można również dokonywać diagnostyki urządzeń (np. awaria maszyny czasami powoduje większy pobór prądu). Nie bez znaczenia są też kwestie ekologiczne. Odpowiednie zarządzanie zużyciem energii elektrycznej to przecież sposób na oszczędzanie zasobów potrzebnych do jej wytworzenia.

Jak pokazują badania, ponad 46% Polaków zauważyło wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w ciągu minionych 5 lat, a 16% określa ten wzrost jako znaczny. Taka sytuacja oznacza najczęściej wyższe rachunki za prąd, co dla wielu gospodarstw domowych jest znacznym obciążeniem. Można temu skutecznie zaradzić i obniżyć rachunki. Nie sztuką jest jednak wprowadzenie drakońskiego planu oszczędnościowego, który znacznie obniży komfort codziennego funkcjonowania. Lepiej nauczyć się mądrze zarządzać zużyciem energii. W tym przypadku również można skorzystać z takich urządzeń, jak wspomniany wcześniej SME. Dzięki uzyskanym danym bez problemu zidentyfikuje się nie tylko okresy wzmożonego zużycia prądu, ale również urządzenia, które są najbardziej energochłonne. Tak zdobyte informacje umożliwią podjęcie odpowiednich kroków oszczędnościowych, jak np. właściwy dobór taryf, i pozwolą eksploatować urządzenia rozsądniej.

Zdalny odczyt liczników energii elektrycznej to przede wszystkim liczne zalety, z jakich korzystają nie tylko dostawcy prądu, ale również ich klienci. W obliczu coraz większego zapotrzebowania na energię istotne jest właściwe gospodarowanie jej zużyciem. Staje się to priorytetem dla krajów (np. Dyrektywa Unii Europejskiej 2006/32/WE o efektywności końcowego wykorzystania energii), ale także dla przedsiębiorstw (obniżenie kosztów produkcji, działania proekologiczne, poprawiające wizerunek) i dla klientów indywidualnych (obniżanie rachunków za prąd) (źródło: www.mg.gov.pl). Na szczęście tego typu działania skutecznie wspiera nowa technologia, taka jak inteligentne liczniki i serwery odbierające przesyłane przez nie informacje.