ZARZĄDZANIE GOSPODARKĄ ENERGETYCZNĄ

1. Konieczność racjonalizacji użytkowania energii

Ważnym problemem polskiej energetyki jest konieczność racjonalizacji użytkowania energii.

Przez pojęcie racjonalizacji rozumie się optymalny sposób oszczędności. Rozróżnia się racjonalizacje strukturalną, techniczną i organizacyjną.

• Racjonalizacja strukturalna polega na zmniejszeniu udziału produkcji energochłonnej w gospodarce narodowej i zwiększeniu udziału produkcji o niskiej energochłonności skumulowanej.

• Racjonalizacja techniczna obejmuje zmiany w technologii, poprawę sprawności urządzeń energetycznych, zmniejszenie strat ciepła, wykorzystanie energii odpadowej.

• Racjonalizacja organizacyjna dotyczy poprawy eksploatacji urządzeń energetycznych i energotechnologicznych oraz poprawy organizacji przewozów.

1. Energia jako źródło procesu produkcyjnego

System produkcyjny jest celowo zaprojektowanym i wykonanym układem materialnym, energetycznym, informacyjnym, eksploatowanym przez człowieka, służącym do produkcji określonych dóbr.

Energia jako zasób procesu produkcyjnego jest specyficznym zasobem produkcyjnym – w odróżnieniu od innych zasobów w sensie fizycznym nie może być magazynowana. Energia jest skalarną wielkością fizyczną opisującą zdolność materii do wykonania pracy lub spowodowania przepływu ciepła. Jest wielkością addytywną i zachowawczą.

Energia występuje w różnych rodzajach:

mechaniczna, jądrowa, cieplna, elektryczna, chemiczna, potencjałów termodynamicznych, mechaniczna.

Energia mechaniczna - suma energii kinetycznej i potencjalnej. Jest postacią energii związaną z ruchem i położeniem obiektu fizycznego (układ punktów materialnych, ośrodka ciągłego itp.) względem pewnego układu odniesienie. W sensie technicznym używa się tego terminu jako zdolności wytworzenia oraz przekazania napędu przez maszynę.

Energia termiczna – cieplna - część energii wewnętrznej układu, która może być przekazana innemu układowi w formie ciepła.

Energia elektryczna - energia, jaką prąd elektryczny przekazuje odbiornikowi wykonywującemu pracę lub zmieniającemu ją na inną formę energii.

Energia wiązania chemicznego - najmniejsza energia potrzebna do rozerwania wiązania chemicznego. Energię wiązań wyraża się najczęściej w jednostkach kJ/mol.

Energią jądrowa - energia uzyskiwana na drodze kontrolowanych przemian jądrowych. Uzyskiwana jest głównie w wyniku rozszczepienia ciężkich jąder atomowych w niewielkim stopniu w wyniku rozpadów promieniotwórczych, trwają prace nad kontrolowanym przeprowadzaniem reakcji fuzji lekkich jąder atomowych.

Potencjały termodynamiczne - wielkości fizyczne związane z układem termodynamicznym mające wymiar energii. Potencjały termodynamiczne mogą być również użyte do oszacowania całej ilości energii możliwej do uzyskania z układu termodynamicznego.

1. Energia pierwotna, wtórna, paliwo umowne

Energia może występować jako pierwotna lub wtórna:

• Pierwotna - energia zawarta w pozyskiwanych pierwotnych nośnikach energii, czyli paliwach naturalnych(liczona wg ich wartości opałowej), a także energia uzyskiwana ze źródeł naturalnych, jak energia słoneczna, energia wiatru, energia z naturalnych spadków wód.

• Wtórna - energia zawarta w wtórnych nośnikach energii. Dla paliw liczona wg ich wartości opałowej. Dla innych nośników wtórnych oprócz energii elektrycznej liczona na podstawie ich entalpii.

Paliwo umowne - jednostka ta pochodzi z czasów, gdy paliwem dominującym był węgiel kamienny. Jego średnia wielkość opałowa wynosiła 7000kcal/kg. Stąd obecnie paliwo umowne Qv to paliwo którego wartość opałowa wynosi:

7000 * 4,19 czyli około 29300 kJ/kg

Do przeliczania paliwa rzeczywistego na paliwo umowne stosowany jest wzór:

Pu=$\frac{\text{Prz} - \text{Qrz}}{\text{Qu}}$

• Pu – masa (strumień masowy) paliwa umownego

• Prz – masa (strumień masowy) paliwa rzeczywistego

• Qrz – wartość opałowa paliwa rzeczywistego

• Qu – wartość opałowa paliwa umownego

1. Wskaźniki jednostkowej energochłonności

W fazie użytkowania energii istotne są wskaźniki jednostkowej energochłonności.

Wskaźnik jednostkowej energochłonności – określa technicznie uzasadnioną wielkość zużycia paliwa lub energii przez instalację technologiczną lub wydzielone urządzenia produkcyjne na wytworzenie jednostki wyrobu w określonych warunkach eksploatacyjno-technologicznych.

W zależności od warunków technologiczno-organizacyjnych ustalone są następujące rodzaje wskaźników:

1. Technologiczny Wt

2. Produkcyjny Wp

3. Zakładowy Wz

• Technologiczny wskaźnik jednostkowej energochłonności Wt – stanowi stosunek energii Et taktycznie zużytej w procesie technologicznym na wytworzenie produkcji P

Wt=Et/P

• Produkcyjne wskaźnik jednostkowej energochłonności Wp – obejmuje poza zużyciem energii w procesie technologicznym również zużycie w urządzeniach pomocniczych związanych bezpośrednio z procesem technologicznym i wyraża się stosunkiem ilości energii faktycznie zużytej w procesie produkcyjnym Epr do wytworzonej produkcji P

Wpr=Epr/P

• Zakładowy wskaźnik jednostkowej energochłonności Wz – zawiera poza elementami występującymi we wskaźnikach technologicznych i produkcyjnych, dodatkowe zużycie energii w urządzeniach pomocniczych nie związanych bezpośrednio z procesem technologicznym. Łączne zużycie tej energii określa się Ez a wzór Wz=Ez/P

1. Zadania głównego energetyka w przedsiębiorstwie

Osoba na stanowisku głównego energetyka ma w swoich obowiązkach dbałość o zasilanie podmiotu w energię oraz jest organizatorem systemu zarządzania energią i zajmuje się jego wdrożeniem. Naturalnym jest zatem to, że właśnie ona winna pełnić funkcję menedżera ds. energii lub uczestniczyć w pracach takiego zespołu. Jednak nie jest wykluczone to, by za zarządzanie energią odpowiadał np. kierownik działu utrzymania ruchu. W nielicznych jednak przypadkach, gdy dany zakład nie posiada odpowiednich służb, rozwiązaniem jest zatrudnianie konsultantów zewnętrznych.

Do podstawowych obowiązków osoby/osób odpowiedzialnych za zarządzanie energią w zakładzie można zaliczyć:

• rejestrację produkcji, zakupów i sprzedaży energii oraz paliw,

• analizę taryf i cen paliw, pozwalającą na ciągłą optymalizację sposobu dostarczania energii do zakładu,

• dbałość o odpowiednie opomiarowanie wszystkich linii przesyłu energii i mediów oraz o prawidłowość odczytów,

• wprowadzanie w miarę możliwości zdalnych systemów rejestrujących, pozwalających na odczyt i archiwizację zużycia energii,

• bieżącą analizę wyników pomiarów i wskaźników zużycia energii, z wykorzystaniem programów komputerowych, takich jak bazy danych, arkusze kalkulacyjne, programy komercyjne),

• ocenę sprawności urządzeń lub całych zespołów, mającą na celu sprawdzenie poprawności i jakości ich pracy,

• prowadzenie i dbałość o regularne przeglądy urządzeń,

• dbałość o wysoki priorytet dla zagadnień oszczędzania energii w całościowych planach pracy zakładu,

• poszukiwanie innych niż wewnętrzne źródeł finansowania inwestycji proefektywnościowych (np. dotacje, granty),

• prowadzenie wśród pracowników akcji propagujących oszczędność energii i zwiększanie efektywności,

• informowanie zarządu oraz załogi o planowanych i wdrożonych inwestycjach związanych ze działaniami proefektywnościowymi.

1. Scharakteryzować bilans energetyczny jako podstawowe narzędzie umożliwiające zarządzanie energetyką w firmie

Przeprowadzenie bilansu energetycznego jest niezbędne do stworzenia Świadectwa Charakterystyki Energetycznej. Osoba wykonująca Świadectwo dokonuje bilansu energii:

• dostarczanej,

• uciekającej przez wszystkie przegrody (ściany, podłogi dachy),

• uzupełnianej przez energię słoneczną przenikającą, głównie przez szyby okien

• nawet emitowaną przez ludzi mieszkających czy pracujących w budynku.

Na wynik końcowy ma wpływ ogromna ilość czynników, przykładowo: grubość i rodzaj materiałów budowlanych jak i docieplających przegrody, liczba i jakość okien, usytuowanie budynku względem stron świata, sąsiedztwo budynku, rodzaj źródła energii czyli paliwa, rodzaj i sprawność urządzeń przetwarzających i dostarczających energię.

Świadectwo najczęściej składa się z czterech stron i informuje czy dany obiekt spełnia normy energetyczne, co widać na jego pierwszej stronie, Na stronie drugiej znajduje się charakterystyka budynku i jego instalacji. Na trzeciej określone są prace remontowe lub adaptacyjne jakie należy wykonać, aby poprawić poziom energooszczędności budynku. Czwarta strona to objaśnienia i informacje dodatkowe dotyczące definicji pojęć używanych w świadectwie oraz odwołanie się do aktów prawnych, zgodnie z którymi świadectwo zostaje wydane.

Na podstawie Świadectwa można także wstępnie określić koszty ewentualnych prac remontowych niezbędnych do obniżenia energochłonności budynku. Można również oszacować wielkość wydatków na energię potrzebną do prawidłowego funkcjonowania budynku.

Świadectwo podaje wartość dwóch wskaźników dla jakości energetycznej budynku. Pierwszy to zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną EP, który określa efektywność całkowitą budynku czyli przedstawia obok energii końcowej dodatkowe nakłady energii dostarczane do budynku, każdego wykorzystywanego nośnika energii (np. gazu, prądu, oleju opałowego itp.). Drugi wskaźnik to właśnie zapotrzebowanie na energię końcową (EK), który mówi o potrzebnej rocznej ilości energii dla ogrzewania (ewentualnie chłodzenia), wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej w warunkach standartowych.

1. Ogólne równanie bilansu cieplnego

Bilans cieplny – równanie opisujące sumę procesów cieplnych określonego układu termodynamicznego. W pewnym sensie kompletny zapis bilansu cieplnego jest równoważny sformułowaniu I zasady termodynamiki dla szczególnego przypadku analizowanego układu.

Bilans cieplny uwzględnia:

• sumę ciepła dostarczanego do układu z otoczenia

• sumę ciepła, którą układ wydziela na zewnątrz

• efekt cieplny procesów zachodzących wewnątrz układu

Uwzględniając wszystkie składowe, ogolne równanie bilandu przyjmuje postać:

$$\sum_{}^{}{H\ we = \sum_{}^{}\text{H\ wy}}$$

H_S+H_EGZO+H_OGRZ=H_P+H_ENDO+H_CH+H_STR

Gdzie:

• H_S - entalpia wnoszona z substratem

• H_EGZO - entalpia przemian fizycznych i chemicznych

• H_OGRZ - entalpia pobierana z otoczenia lub doprowadzana do układu.

• H_P - entalpia unoszona z produktami przemian

• H_ENDO - entalpia przemian fizycznych I chemicznych endotermicznych

• H_CH - entalpia celowo doprowadzona do układu (chłodzenie)

• H_STR - wszelkiego rodzaju straty cieplne

1. Reguły maksymalnego wykorzystania energii cieplnej w praktyce

1. Opisać pojęcia: energetyka, system energetyczny, system elektroenergetyczny

Energetyka to dział nauki i techniki zajmujący się pozyskiwaniem, przetwarzaniem, gromadzeniem oraz użytkowaniem różnych form i nośników energii; użyteczne formy energii uzyskuje się w wyniku przetwarzania energii pierwotnych, głównie chemicznej, paliw pierwotnych, jądrowych, wód, wnętrza Ziemi, przepływu powietrza, promieniowania słońca.

Obejmuje:

• energetykę cieplną (konwencjonalną),

• jądrową,

• hydroenergetykę,

• aeroenergetykę

• helioenergetykę.

System elektroenergetyczny, zbiór współdziałających z sobą urządzeń wytwórczych, przesyłowych, rozdzielczych i odbiorczych, służących realizacji ciągłej dostawy energii elektrycznej o odpowiednich parametrach jakościowych do poszczególnych odbiorców. Integralnymi jego częściami są elektrownie i sieć elektroenergetyczna.

System elektroenergetyczny obejmuje swoim zasięgiem terytorium całego kraju, łącząc się często z systemami elektroenergetycznymi państw sąsiadujących. Umożliwia to wymianę energii elektrycznej, co nie tylko daje wymierne korzyści ekonomiczne, ale też pozwala na uzupełnienie w razie potrzeby jej niedoborów.

System elektroenergetyczny stanowi część systemu energetycznego, w którym rozróżnia się ponadto system ciepłowniczy, gazoenergetyczny oraz paliw stałych i płynnych.

1. Narysować i opisać schemat przemian energii

Wytwarzanie energii elektrycznej to proces, w którym energia pierwotna, zawarta w surowcach energetycznych (paliwa konwencjonalne i jądrowe, biomasa i odpady, inne) lub przejawiająca się bezpośrednio w postaci sił przyrody (wiatr; Słońce; ciepło geotermiczne; energia wód; pływy, prądy i falowanie mórz) jest przetwarzana do postaci finalnej – energii elektrycznej, której nośnikiem jest prąd elektryczny.

Elektrownia dostarcza energię elektryczną uzyskiwaną pośrednio z ciepła, wywiązywanego w procesie spalania paliw organicznych lub w reaktorze jądrowym. Pierwotnym źródłem ciepła może być również Słońce lub wnętrze Ziemi.

Energia chemiczna uzyskiwana z paliwa przetwarzana jest w procesie spalania na energię cieplną, która powoduje wytworzenie pary napędzającej turbiny. Ruch turbin wywołuje energia mechaniczna. Turbiny natomiast swoim ruchem wytwarza energię elektryczną w generatorze.

1. Podstawowe rodzaje nośników ciepła

Nośniki ciepła to substancje ciekłe i lotne, służące do przenoszenia (przekazywania) ciepła od ciał o temperaturze wyższej do ciał o temperaturze niższej. Cyrkulują w układach zamkniętych i służą do ogrzewania (kaloryfery wodne, grzejniki olejowe) lub chłodzenia (chłodnice samochodowe).

Nośniki energii dzielimy na:

• Pierwotne – paliwa naturalne, ciekłe, gazowe (węgiel kamienny, brunatny, torf, ropa naftowa, gaz ziemny oraz naturalne związki uranu)

• Wtórne – paliwa ciekłe, gazowe, stałe i paliwo jądrowe, uzyskane z przetwarzania pierwotnych nośników energii (koks, olej opałowy, benzyna, para wodna, gorąca woda, energia elektryczna

Podział ze względu na rodzaj energii:

• Nośniki energii chemicznej – paliwa

• Nośniki energii cieplnej – para wodna, gorąca woda, gorące gazy

• Nośniki energii mechanicznej – sprężone powietrze, olej pod ciśnieniem

• Nośniki innych rodzajów energii – energia elektryczna.

1. Zadania węzła cieplnego

Węzeł cieplny to zespół urządzeń łączących sieć cieplną znajdującą się na zewnątrz obiektu zaopatrzenia w ciepło z instalacją wewnętrzną obiektu. Zadaniem węzłów cieplnych jest rozdział dostarczonego siecią ciepła do poszczególnych gałęzi odbiorczych, jak również miejscowa regulacja czynnika grzewczego i kontrola pod względem bezpieczeństwa procesu rozdziału energii i pracy poszczególnych urządzeń.

Zadania węzła cieplnego:

• Umożliwianie pomiarów zużycia ciepła przez poszczególne grupy odbiorców

• Zatrzymywanie zanieczyszczeń nośnika ciepła

• Zabezpieczenie instalacji wewnętrznej przed nadmiernym wzrostem ciśnienia powyżej dopuszczalnego

• Przekazywanie ciepła z siebie przesyłowej do sieci rozdzielczej

• Obniżenie temperatury i ciśnienia nośnika ciepła(w zależności od potrzeb)

• Powodowanie krążenia nośnika ciepła w instalacji sieci wewnętrznej

Rodzaje węzłów cieplnych:

• Wodne węzły cieplne

• Parowe węzły cieplne

1. Sposoby zakupu energii elektrycznej

Sposoby zakupu energii:

• Umowa kompleksowa

• Oferta promocyjna

• Negocjacje

• Przetarg

• Przetarg – zakup grupowy

Zakup dla jednego podmiotu – łączeniu zakupu energii dla wszystkich lokalizacji klienta, w celu zwiększenia wolumenu przedmiotu przetargu na sprzedaż energii.

Zakup grupowy – łączenie zakupu energii kilku klientów wykorzystując efekt skali, jako hurtowy odbiorca będziemy pozyskiwali niższe stawki u sprzedawców energii.

Co składa się na cenę prądu:

• Cena energii konwencjonalnej zł/MWh

• Koszt bilansowania zł/MWh

• Certyfikaty technologiczne zł/MWh

• Akcyza zł/MWh

• Marża zł/MWh

1. Podstawowe elementy faktury za energię elektryczną

Podstawowe elementy:

• Taryfa

• Energia czynna

• Zużycie

• Opłata abonamentowa

• Energia bierna

• Opłata abonamentowa/przejściowa

• Składnik stały

• Składnik zmienny

• Stawka jakościowa

Energia czynna – energia bierna 50 % / 50 % kosztów na fakturze

Energia bierna:

• składnik stały – opłata za moc umowną. Składnik stały stawki sieciowej kalkuluje się na podstawie planowanych do poniesienia kosztów stałych związanych z prowadzoną działalnością dystrybucyjną.

• składnik zmienny – składnik zmienny stawki sieciowej kalkuluje się na podstawie planowanych kosztów uzasadnionych zakupu energii elektrycznej w ilości niezbędnej do pokrycia różnicy między ilością energii elektrycznej wprowadzonej do sieci danego poziomu napięć znamionowych a ilością energii pobranej z tej sieci przez odbiorców

• stawka jakościowa – opłata ponoszona z tytułu korzystania z systemu przesyłowego

• opłata przejściowa – wprowadzona została Ustawą z dnia 29 czerwca 2007r. o zasadach pokrywania kosztów powstałych u wytwórców w związku z przedterminowym rozwiązaniem umów długoterminowych sprzedaży mocy i energii elektrycznej. Księgowana i przekazywana do innej spółki.

• opłata abonamentowa – odczytywanie wskazań układów pomiarowych i ich

• bieżąca kontrola

1. Efektywność energetyczna, mechanizmy efektywności energetycznej

Efektywność energetyczna – obniżenie zużycia energii pierwotnej, mające miejsce na etapie zmiany napięć, przesyłu, dystrybucji lub zużycia końcowego energii, spowodowane zmianami technologicznymi, zmianami zachować i/lub zmianami ekonomicznymi, zapewniające taki sam lub wyższy poziom komfortu lub usług. Rozwiązania zwiększające efektywność końcowego zużycia energii powodują obniżenie zużycia zarówno energii pobieranej przez użytkowników końcowych jak i energii pierwotnej.

Mechanizmy efektywności energetycznej, są to ogólne instrumenty podejmowane przez rządy lub organy administracji

• Programy efektywności energetycznej

• Działania służące poprawie efektywności energetycznej

• Środki służące poprawie efektywności energetycznej

1. Program poprawy efektywności energetycznej

Poprawa efektywności energetycznej to zwiększenie efektywności końcowego wykorzystania energii dzięki zmianom technologicznym, gospodarczym lub zmianom zachowań.

1. Instrumenty wspomagające wzrost efektywności energetycznej

Instrumenty wspomagające wzrost efektywności energetycznej to:

• regulacje prawne - stwarzające warunki prawne i zmuszające do prowadzenia aktywnej polityki oraz ustanawiające metody przestrzegania tego rodzaju prawa

• instrumenty finansowe - wspomagające wprowadzenie polityki

• edukacja gremiów decyzyjnych, parlamentarnych i rządowych oraz społeczeństwa co do istotności omawianych zagadnień

1. Stymulatory efektywności energetycznej

Stymulatory efektywności energetycznej przybierają postać::

• prawną - ustawy, regulacje, rozporządzenia, normy

• ekonomiczną - ulgi, kredyty, dotacje, fundusze celowe, polityka cenowa i podatkowa, koncesje

• edukacyjną - lobbing polityczny, kursy, spotkania, publikacje, konkursy, kampanie promocyjne

1. Środki poprawy efektywności energetycznej

Środki poprawy efektywności energetycznej to między innymi:

• ogrzewanie i chłodzenie - nowe. wydajniejsze kotły, efektywna modernizacja sieciowych systemów ciepłowniczych i chłodniczych

• termoizolacja i wentylacja - termoizolacja murów szczelinowych i stropów, instalacja okien z podwójnymi/potrójnymi szybami

• ciepła woda użytkowa - instalacja nowych urządzeń, bezpośrednie i efektywne wykorzystanie w ogrzewaniu pomieszczeń

• oświetlenie - nowe energooszczędne żarówki i stateczniki, cyfrowe systemy sterowania

• gotowanie i chłodzenie - nowe energooszczędne urządzenia, systemy odzysku ciepła

• procesy produkcji - bardziej efektywne wykorzystanie sprzężonego powietrza, kondensatu oraz przełączników i zaworów, zastosowanie automatycznych i zintegrowanych systemów,

• silniki i napędy - szersze wykorzystanie sterowania elektronicznego, napędów bezstopniowych, zintegrowanego programowania aplikacji, przemienników częstotliwości

• wentylatory, napędy bezstopniowe - nowe urządzenia i systemy wykorzystania wentylacji naturalnej

• reaktywne zarządzanie popytem - działania na rzecz zmian profilu obiążeń, systemu ograniczania obciążeń szczytowych

• charakterystyka wykorzystywanych środków transportu

1. Dyrektywy UE w zakresie efektywności energetycznej

Projekt dyrektywy w sprawie efektywności energetycznej (Directive on energy efficiency) został ogłoszony 22 czerwca 2011. Państwa członkowskie muszą dostosować się do jej postanowień w terminie do 5 czerwca 2014 r.

Cele dyrektyw:

Dyrektywa ustanawia wspólne ramy działań na rzecz promowania efektywności energetycznej w UE dla osiągnięcia jej celu – wzrostu efektywności energetycznej o 20% (zmniejszenie zużycia energii pierwotnej o 20%) do 2020 r. oraz utorowania drogi dla dalszej poprawy efektywności energetycznej po tym terminie. Ponadto, określa zasady opracowane w celu usunięcia barier na rynku energii oraz przezwyciężenia nieprawidłowości w funkcjonowaniu rynku. Przewiduje również ustanowienie krajowych celów w zakresie efektywności energetycznej na rok 2020.

Skutkiem wdrożenia dyrektywy powinien być 17% wzrost efektywności energetycznej do 2020 r., co stanowi wartość niższą niż 20% przewidziane w Pakiecie klimatyczno-energetycznym 20/20/20.

Obowiązki państw członkowskich UE:

• Każde państwo członkowskie UE jest zobligowane do ustalenia orientacyjnej krajowej wartości docelowej w zakresie efektywności energetycznej, w oparciu o swoje zużycie lub oszczędność energii pierwotnej lub końcowej.

• Do 30 czerwca 2014 r. Komisja Europejska dokona oceny osiągniętego postępu oraz stwierdzi prawdopodobieństwo osiągnięcia przez Unię zużycia energii.

• Instytucje publiczne będą stanowić wzorzec poprzez zapewnienie przez państwa członkowskie, że 3% całkowitej powierzchni ogrzewanych i/lub chłodzonych budynków należących do instytucji rządowych, będzie co roku podlegać renowacji do stanu odpowiadającego minimalnym standardom dla nowych budynków.

• Państwa członkowskie mają ustanowić długoterminowe strategie wspierania inwestycji w renowację krajowych zasobów budynków mieszkaniowych i użytkowych zarówno publicznych, jak i prywatnych.

• Każde państwo członkowskie powinno ustanowić krajowe systemy zobowiązujące do efektywności energetycznej, nakładające na dystrybutorów energii obowiązek osiągnięcia łącznego celu w zakresie oszczędności energii końcowej równego 1,5 % wielkości rocznej sprzedaży energii do odbiorców końcowych.

• Państwa członkowskie są zobowiązane do umożliwienia końcowym odbiorcom energii, dostępu do audytów energetycznych, nabycia po konkurencyjnych cenach indywidualnych liczników informujących o rzeczywistym zużyciu i czasie korzystania z energii.

• Państwa członkowskie są zobligowane do podjęcia działań promujących i umożliwiających efektywne wykorzystanie energii przez małych odbiorców, w tym gospodarstwa domowe.

• Krajowe organy regulacyjne, poprzez opracowanie taryf sieciowych i regulacji dotyczących sieci, mają dostarczać operatorom sieci zachęt do udostępniania jej użytkownikom usług systemowych, umożliwiających wdrażanie środków do poprawy efektywności energetycznej w kontekście wdrażania inteligentnych sieci.

1. System zarządzania energią w przedsiębiorstwie

System zarządzania energią - część całego systemu zarządzania, zawierająca strukturę organizacyjną, działania planistyczne, podział kompetencji, praktyki, procedury, procesy i zasoby dla opracowania, wdrożenia, realizacji, przeglądu i utrzymania polityki energetycznej

System zarządzania energią zmusza przedsiębiorstwo do:

• ustalenia odpowiedniej polityki energetycznej

• zidentyfikowania aspektów energetycznych wynikających z działalności organizacji

• zidentyfikowania priorytetów i przyjęcie odpowiednich celów energetycznych

• ustanowienia odpowiedniej struktury i programów w celu wdrożenia polityki energetycznej

• zorganizowania, planowania, kontroli, monitorowania działań zapobiegających i naprawczych, audytowania i oceniania w celu realizacji polityki energetycznej

Wdrożenie Systemu Zarządzania Energią, na który składają się:

• Kompleksowe audyty energetyczne całych przedsiębiorstw, linii technologicznych, procesów oraz budynków

• Zaawansowane systemy informatyczne na bieżąco monitorujące zużycie energii, takie jak TKE

• Znaczne zaangażowanie pracowników i zachęty do oszczędzania poprzez wprowadzanie odpowiednich systemów motywacyjnych

• Ciągłe doskonalenie, co pozwala uzyskać najlepszy efekt ekonomiczny, przekładający się na obniżenie kosztów funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Każde przedsiębiorstwo, które ma wprowadzony System Zarządzania Energią, powinno na bieżąco monitorować i zapisywać zużycie energii i innych mediów mających wpływ na zmniejszanie efektywności zakładu. Bieżący monitoring pozwala także na szybkie wykrycie ewentualnych odstępstw i reakcję na zaistniała sytuację.

1. Fazy projektu efektywności energetycznej

Pierwszy krok - identyfikacja projektu. Jest to w zasadzie diagnoza stanu użytkowania energii w danym układzie/instalacji.

Obejmuje czynności:

• określenie granic projektu:

  • układ technologiczny

  • układ napędowy

  • pojedyncze urządzenia

• grupowanie wg rodzaju usług energetycznych

• zebranie podstawowych informacji technologicznych i technicznych

• ocena obsługi, konserwacji, naprawy i sposobu zarządzania kosztami,

• w tym kosztami energii

Drugi krok – dokładniejsze rozpoznanie. Skupianie się na tych układach/instalacjach, co do których już wiadomo, że istnieją duże możliwości zmniejszenia zużycia energii albo tam, gdzie zużycie i koszty energii są największe. Tam wykonuje się dokładniejsze rozpoznanie.

Obejmuje:

• zebranie danych statystycznych o zużyciu energii (elektrycznej) z ostatnich lat

• ranking w grupach usług energetycznych układów i urządzeń, według:

  • zużycia energii

  • kosztów energii

  • potrzeb modernizacyjnych i remontowych

• wstępna ocena możliwości zmniejszenia zużycia i kosztów energii

Trzeci krok – wstępna ocena potencjału efektywnego wykorzystania energii.

Ma na celu:

• wykorzystać zebrane wcześniej informacje, udokumentować oceny i przedstawić krótki raport

• szacunkowa ocena efektów energetycznych, ekonomicznych i ekologicznych

• obiecujących przedsięwzięć

• krótki raport o możliwych efektach wraz z uzasadnieniem wykonania dokładniejszych analiz i ocen w audycie energetycznym

• prezentacja wyników raportu przez wykonawców raportu i dyskusja z osobami zarządzającymi obiektem

Czwarty krok – celem czwartego kroku jest wykonanie audytu energetycznego w zakresie szczegółowej diagnozy istniejącego stanu użytkowania energii, generowania, oceny i rekomendacji wyboru przedsięwzięć do wdrożenia w praktyce.

Obejmuje:

• opis i ocena stanu istniejącego:

  • technicznego

  • energetycznego

  • kosztów

  • ekologicznego

• wyjściowe (bazowe) zużycie i koszty energii

• tworzenie, selekcja i ocena przedsięwzięć (beznakładowych i niskonakładowych, inwestycyjnych)

• ocena i ranking przedsięwzięć według:

  • nakładów inwestycyjnych

  • efektywności ekonomicznej

  • efektów ekologicznych i innych społecznych

1. Typowe działania podnoszące efektywność elektrycznego układu napędowego

Działania, które podnoszą efektywność elektrycznego układu napędowego to m.in.:

• zastosowanie elektrycznego silnika energooszczędnego

• prawidłowy dobór wielkości

• zastosowanie napędów zmienno obrotowych, układy regulacji (VSD)

• wysokosprawny układ przeniesienia napędu/reduktor

• automatyka jakości zasilania

• zastosowanie urządzenia napędzanego o wyższej sprawności

• prawidłowa eksploatacja obsługa, utrzymanie układu (smarowanie, nastawy, regulacja)

1. Czynniki wpływające na sprawność układu napędowego

Na wielkość zużycia energii elektrycznej przez układy napędowe ma wpływ wiele czynników, takich jak:

• sprawność silnika,

• prawidłowy dobór silnika pod względem parametrów elektrycznych i mechanicznych.

• napięcie i częstotliwość znamionowa silnika

• wartość napięcia i częstotliwości silnika powinna być równa wartości napięcia i częstotliwości sieci zasilającej, do której silnik ma być podłączony,

• rodzaj prądu – do napędów o stałej prędkości obrotowej należy stosować przede wszystkim silniki prądu przemiennego, a zwłaszcza indukcyjne,

• prędkość obrotowa – znamionową prędkość obrotową należy dobrać do prędkości wymaganej przez urządzenie napędzane

• moc silnika – powinna być dobrana do potrzeb pracy urządzenia napędzanego. Zaleca się, aby silnik był obciążony mocą od 0,75 do 1,0 mocy nominalnej

• sposób regulacji prędkości obrotowej;

• jakość zasilania energią elektryczną;

• praktyka konserwacji i utrzymania;

• sprawność końcowego urządzenia napędzanego.

1. Podstawowe zasady efektywnego energetycznie użytkowania pomp

Metody redukcji zużycia energii w układach pompowych obejmują:

• odcięcie zaworami wszelkich nieużywanych fragmentów obiegów i regularne odpowietrzanie przewodów rurowych.

• Na etapie projektowania instalacji należy unikać niepotrzebnych zmian kierunku przepływu,

• zredukować długość sieci i stosować metody regulacji inne, niż instalacja zaworów dławiących, obejścia (by-pass), czy też brak regulacji.

• Należy wyłączyć wszelkie zbędne pompy i nie uruchamiać pomp, jeśli nie będą od razu wykorzystywane.

• Należy zadbać o redukcję strat ciśnienia w sieciach i minimalizować ilość przetłaczanego medium.

• Bardzo istotną sprawą jest zapobieganie wyciekom medium oraz likwidacja ewentualnych nieszczelności

• w układzie, a także regularna okresowa konserwacja urządzeń.

1. Podstawowe zasady efektywnego energetycznie użytkowania układów wentylatorowych

Możliwości zmniejszenia zużycia energii przez wentylator można rozważać w następujących kategoriach:

• projektowanie systemu wentylacyjnego na minimum strat dla danego obciążenia roboczego, uwzględniając długość, położenie i pole przekroju poprzecznego kanałów wentylacyjnych oraz zmiany kierunku przepływu;

• dobór wentylatora optymalnego dla danego obciążenia i warunków pracy wymaga znajomości nie tylko żądanych obciążeń szczytowych, ale także amplitudy i zmienności obciążenia w czasie.

Na dobór mają również wpływ efekty związane z właściwościami systemu;

• wybór rodzaju regulacji punktu pracy wentylatora obejmuje: dławienie, regulację prędkości, zmienną geometrię itp.;

• sprawność wentylatora – różne typy wentylatorów mają różną sprawność szczytową, przy czym najwyższą sprawnością charakteryzują się wentylatory osiowe z łopatkami o profilu płata aerodynamicznego. Wentylatory, nawet tego samego typu, mogą się znacznie różnić pod względem sprawności szczytowej, należy zatem zawsze wybierać wentylator o największej sprawności.

1. Kryteria doboru oświetlenia pomieszczeń

W pomieszczeniach przeznaczonych do pracy, źródła światła powinny mieć barwę białą, gdyż takie światło pozwala dostrzegać szczegóły, a także pobudza do działania. Dobierając oświetlenie mieszkania, warto wcześniej zwrócić uwagę na:

• źródło światła – rodzaj (żarówki tradycyjne, halogenowe, świetlówki i inne), klasę energetyczną, jakość (żywotność i liczba cykli włącz–wyłącz), barwę światła, współczynnik rozpoznawania barw, rodzaje stateczników lamp wyładowczych,

• oprawy oświetleniowe – kształt opraw (jak odbijają i jak kierują światło), estetyka (dobór do typu i przeznaczenia pomieszczenia),

• usytuowanie źródeł światła w pomieszczeniach,

• systemu oświetlenia – systemy sterowania i regulacji oświetlenia, instalacja elektryczna,

• inne urządzenia – sposoby niwelowania powstawania zjawiska olśnienia,

• energooszczędność i ekonomia oświetlania

1. Energooszczędność i ekonomia oświetlenia

Najważniejsze zasady energooszczędnego używania światła:

• wyłączać zbędne światło,

• należy w sposób maksymalny wykorzystywać światło naturalne,

• stosować energooszczędne oświetlenie (świetlówki), dzięki czemu można zaoszczędzić nawet 80% energii

• kupując świetlówki o wydłużonej żywotności i dużej liczbie cykli oszczędzasz nie tylko pieniądze i energię, ale również środowisko, ponieważ świetlówki energooszczędne traktowane są jako odpady niebezpieczne (należy je wyrzucać do specjalnie oznakowanych pojemników),

• przy opuszczaniu pomieszczeń na krótki czas (do 5 min), w których świeci się świetlówka energooszczędna nie warto gasić światła (zbyt częste włączanie światła skraca czas życia świetlówki),

• jasne kolory pomieszczeń sprawiają, że mniej potrzeba światła (pomieszczenia wydają się jaśniejsze),

• należy pamiętać o regularnym czyszczeniu opraw oświetleniowych i żarówek, ponieważ osadzający się kurz znacznie ogranicza skuteczność świecenia, silne zabrudzenia powodują spadek skuteczności świecenia nawet o 50%,

• w miejscach, w których nie jest wymagane bardzo dobre naświetlenie, można stosować układy wyposażone w diody LED, których moc to zaledwie kilka watów na sztukę, poza tym diody LED są bardzo żywotne,

• należy stosować czujniki ruchu i obecności ludzi, ponieważ światło włącza się tylko wtedy, kiedy jest to potrzebne i automatycznie się wyłącza,

• pracując przy biurku, warto dodatkowo używać indywidualnego oświetlenia zamiast silnego oświetlenia ogólnego,

• kupując lampy warto zwrócić uwagę czy oprawy oświetleniowe nie zasłaniają zbytnio samych źródeł światła (ciemne szkło, kierunek światła).

1. Audyt energetyczny

Audyt energetyczny – ekspertyza dotycząca podejmowania i realizacji przedsięwzięć zmniejszających koszty ogrzewania.

Celem audytu jest zalecenie konkretnych rozwiązań (technicznych, organizacyjnych i formalnych) wraz z określeniem ich opłacalności. Audyt energetyczny obejmuje także doradztwo w zakresie podejmowania i realizacji inwestycji mających na celu racjonalizację zużycia energii. Ta niezależna i obiektywna opinia stwierdza, które modernizacje są opłacalne w badanym budynku oraz jakie produkty i rozwiązania techniczne są najkorzystniejsze.

1. Cechy Systemu Zarządzania Energią

Głównym celem Systemu Zarządzania Energią jest poprawa efektywności energetycznej przedsiębiorstwa, prowadząca do obniżenia kosztów i zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

System Zarządzania Energią opiera się na modelu PDCA (koło Deminga)

• Plan – planuj (czyli wykonuj audyty, wyznaczaj cele)

• Do - wykonaj (czyli wdrażaj programy poprawy efektywności energetycznej)

• Check - sprawdzaj (czyli mierz i monitoruj)

• Act – działaj (czyli doskonal system)

Dobrze wdrożony SZE charakteryzuje się:

• Elastycznością, można go łatwo przenieść na inne obszary z dużym potencjałem możliwości znalezienia oszczędności, bez sztywnych procedur, które wymagając każdorazowego zatwierdzania i zmian

• Cele, zdania i programy są określane odpowiednio wcześniej, zgodnie z przyjętym harmonogramem

• Wdrożone jest zarządzanie projektami

• Wyznaczone cele energetyczne, ekologiczne i ekonomiczne są mierzalne i na bieżąco monitorowane

• Najwyższe kierownictwo jest mocno zaangażowane np. w przypadku przeglądów

• Zespół wdrożeniowy jest odpowiednio wykwalifikowany aby poprawni wykonywał przydzielone zadania.

Korzyści z wdrożenia SZE:

• Utworzenie systemów i wdrożenie procesów w celu zwiększenia efektywności energetycznej zakładu

• Wprowadzenie procesu ciągłego doskonalenie, tworzenie planów monitorowania energii

• Działania dotyczące analizy zużycia energii

• Zmniejszenie zużycia energii

• Lepsze wyniki biznesowe

• Większa produktywność i konkurencyjność

• Lepsza jakość usług

• Lepsze wyniki ekologiczne

• Dostosowanie się do wymogów ustawodawczych i innych

• Poprawa wizerunku firmy (działanie na rzecz ochrony środowiska).

1. Metodyka prowadzenia audytu

Audyt energetyczny procesu technologicznego powinien mieć charakter kompleksowej oceny zamkniętego procesu cieplno-energetycznego i w szczególności powinien zawierać:

1. Pełen opis techniczny audytowanego obiektu (obiektów),

2. Jasne przedstawienie postawionych celów wykonania audytu: technicznych, ekonomicznych, ekologicznych,

3. Diagnozę i ocenę audytowanego obiektu(ów)/procesu(ów), w tym:

   • zebranie danych technicznych

   • weryfikację danych

   • zbadanie obiektu przez sporządzenie ważniejszych bilansów substancji i energii

   • ocenę nowoczesności zastosowanych rozwiązań w obiekcie będącym przedmiotem audytu przez ich porównanie ze sprawdzonymi, nowoczesnymi, wysokosprawnymi rozwiązaniami technicznymi,

   • ocenę sposobu określania kosztów ciepła, energii elektrycznej i nośników energii,

   • ocenę obiektu z punktu widzenia ekologicznego.

4. Opracowanie i ogólny opis zbioru przedsięwzięć organizacyjnych i

5. Ocena wariantów proponowanych rozwiązań z punktu widzenia efektów energetycznych, ewentualnych efektów ekologicznych, nakładów inwestycyjnych oraz wskaźników ekonomicznych:

   • usprawnień bezinwestycyjnych,

   • przedsięwzięć nisko i średnio-nakładowych o czasach zwrotu do 3 lat,

   • możliwych przedsięwzięć o dłuższych czasach zwrotu nakładów.

6. Określenie scenariuszy realizacji proponowanych rozwiązań i uwagi końcowe,

7. Opis wybranego w porozumieniu z inwestorem wariantu przewidzianego do realizacji z wyszczególnieniem:

   • efektów energetycznych,

   • efektów ekologicznych,

   • nakładów inwestycyjnych,

   • podstawowych wskaźników ekonomicznych

1. Audyt energetyczny wewnętrzny i zewnętrzny

Audyt wewnętrzny – stanowiący ciąg działań, których realizacja może być osiągnięta w oparciu o własny potencjał lub też może zostać zrealizowana przez zewnętrzną jednostkę audytującą.

W zakres tych działań wchodzi:

• powołanie komórki organizacyjnej odpowiedzialnej za poprawę energochłonności; w energetyce zawodowej rolę tę pełnią wydziały kontroli eksploatacji, natomiast

• w zakładach przemysłowych działania takie są najczęściej przypisane do wydziałów głównego energetyka,

• podniesienie świadomości załogi w zakresie konieczności oszczędności energii,

• opracowanie programów opomiarowania urządzeń oraz instalacji

Audyt zewnętrzny – stanowiący ciąg działań z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu i metod pomiarowo-badawczych realizowany w oparciu o potencjał zewnętrzny.

W zakres działań wchodzi:

• wykonanie inwentaryzacji urządzeń/procesów przez jednostkę audytującą,

• opracowanie programu audytu i jego zatwierdzenie przez podmiot zlecający,

• wykonanie pomiarów obiektowych,

• opracowanie wyników pomiarów i analiz w postaci raportu,

• wdrożenia i monitoring rozwiązań spełniających kryterium opłacalności procesów technologicznych.