Teoria to jedno, ale w inżynierii liczą się liczby. Jak w praktyce wygląda „zazielenienie” przedsiębiorstwa, które kwalifikuje się do dotacji? Przeanalizowaliśmy setki stron audytów efektywności energetycznej, które zrealizowaliśmy w ostatnich miesiącach pod Kredyt Ekologiczny FENG. Wnioski? Odpowiednio dobrana technologia potrafi zredukować zużycie energii nawet o 90%.
Kredyt Ekologiczny (Działanie 3.01 w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki) to obecnie jeden z najmocniejszych instrumentów wsparcia dla firm (MŚP oraz Small Mid-caps i Mid-caps). Mechanizm jest prosty: bank udziela kredytu na inwestycję, a BGK spłaca jego znaczną część (nawet do 80%) w formie premii ekologicznej. Warunek? Audyt musi wykazać, że inwestycja przyniesie min. 30% oszczędności energii pierwotnej.
Jako Optima RES, na co dzień mierzymy się z tym wyzwaniem. Poniżej przedstawiamy kilka anonimowych studiów przypadków z naszych ostatnich projektów, pokazujących, jak inżynierskie podejście przekłada się na realne pieniądze.
W wielu zakładach wciąż pracują wtryskarki hydrauliczne starego typu. W analizowanym przez nas przypadku producenta zamocowań budowlanych, park maszynowy opierał się na jednostkach, w których silnik pompy pracował w trybie ciągłym – nawet w fazie chłodzenia detalu, dławiąc olej i marnując energię.
Problem: Wtryskarki hydrauliczne zużywały ok. 98 MWh energii elektrycznej rocznie. Ich sprawność była niska, a proces wymagał dodatkowej energii na chłodzenie oleju.
Rozwiązanie: wymiana nieefektywnych energetycznie maszyn na wtryskarki hybrydowo-elektryczne z serwonapędami. Kluczowa różnica? Serwosilnik pobiera energię tylko wtedy, gdy maszyna wykonuje ruch. W fazie docisku i chłodzenia zużycie spada niemal do zera. Dodatkowo wdrożono termoizolację cylindrów matami aerożelowymi.
Wyniki:
- Zużycie energii po modernizacji: ~ 32 MWh/rok
- Oszczędność energii końcowej: 66%
- Bonus: Eliminacja problemu przegrzewania się hali produkcyjnej latem
Często źródłem strat nie jest sama maszyna, ale proces logistyczny. Nasz Klient, producent płyt o strukturze plastra miodu, importował gotowy, rozciągnięty rdzeń (wypełnienie) od dostawców zewnętrznych.
Problem: Transport „napowietrzonych” rdzeni generował ogromny ślad węglowy (paliwo ciężarówek) i koszty. Stara linia laminująca zużywała 187 MWh prądu rocznie, pracując na gotowym wsadzie.
Rozwiązanie: Wdrożenie zasadniczej zmiany procesu produkcji poprzez zakup zintegrowanej linii, która wytwarza rdzeń na miejscu, bezpośrednio z roli papieru, i natychmiast go laminuje. Nowa linia wykorzystuje innowacyjny system dyszowego nakładania kleju (zamiast wałków), co pozwala zużywać o 30-50% mniej kleju. Mniej kleju to mniej wody do odparowania, a więc drastycznie niższe zapotrzebowanie na energię cieplną w sekcji suszenia.
Wyniki:
- Redukcja zużycia energii elektrycznej o ok. 70 MWh/rok.
- Całkowita eliminacja energii zużywanej na transport rdzeni (oszczędność paliwa w logistyce).
Łączna oszczędność energii pierwotnej (prąd + paliwo): ~43%.
W zakładzie chemicznym kluczowy surowiec (1,6-heksanodiol) krzepnie w temperaturze 42°C. Dostawy z Europy przyjeżdżały płynne (ciepłe), ale były przelewane do zwykłych zbiorników, gdzie stygły i krystalizowały w temperaturze powietrza zewnętrznego. Następnie, aby użyć surowca, firma musiała go ponownie roztapiać w energochłonnych „topielniach” zasilanych parą technologiczną z kotła gazowego.
Problem: Ogromne straty energii na cyklach: stygnięcie -> krystalizacja -> ponowne topienie. Marnotrawstwo entalpii (ciepła) dostarczonej w cysternie.
Rozwiązanie: Wprowadzenie układu izolowanych zbiorników magazynowych z systemem podtrzymania temperatury (65°C). Co najważniejsze – ciepło do podtrzymania nie pochodzi już z gazu, ale z odzysku ciepła odpadowego (kondensatu parowego), który wcześniej był tracony.
Wyniki:
- Wyeliminowanie energochłonnego procesu topienia wsadu.
- Zastąpienie gazu ziemnego ciepłem odpadowym.
Redukcja zużycia energii pierwotnej o blisko 142 MWh/rok co dało 85,81% oszczędności w porównaniu do stanu sprzed modernizacji!
Producent betonu operował na dwóch starych węzłach (technologia lat 90.), które wymagały długich cykli mieszania (ponad 90 sekund) i generowały ogromne piki mocy przy rozruchu.
Problem: Niska wydajność wymuszała pracę dwóch jednostek jednocześnie. Roczne zużycie energii wynosiło ok. 216 MWh.
Rozwiązanie: Zastąpienie dwóch starych węzłów jednym, wysokowydajnym węzłem dwuwałowym (pojemność zarobu 5,0 m3) z systemem wysokociśnieniowego wtrysku wody. Nowa technologia pozwala na skrócenie czasu mieszania do 50 sekund przy lepszej homogenizacji.
Wyniki:
- Efekt skali: jedna maszyna wykonuje pracę dwóch, zużywając mniej prądu na te same m3 betonu.
- Prognozowane zużycie spadło o ok. 50%.
Oszczędność: ponad 100 MWh energii elektrycznej rocznie.
Budynek biurowy z lat 80., ogrzewany starym kotłem gazowym, bez ocieplenia. Klasyczny przykład „wampira energetycznego”.
Problem: Wskaźnik EP (Energia Pierwotna) na poziomie 286 kWh/(m²·rok). Bardzo wysokie koszty ogrzewania i brak komfortu latem (brak instalacji klimatyzacji).
Rozwiązanie: Kompleksowy pakiet:
- Izolacja: ściany (15 cm styropian grafitowy), dach (15 cm płyty PIR).
- Stolarka: wymiana na okna 3-szybowe i fasadę szklaną (U=0,8).
- HVAC: likwidacja kotła gazowego, montaż pomp ciepła powietrze-powietrze w systemie VRF (grzanie/chłodzenie) oraz centrali wentylacyjnej z rewersyjną pompą ciepłą i rekuperacją.
- OZE: instalacja fotowoltaiczna 40 kWp, magazyn energii, kompensator mocy biernej,
- Oświetlenie: wymiana oświetlenia wewnetrznego i zewnetrznego na technologię LEDową,
- Zielony Ład: montaż ładowarek samochodowych oraz inteligentnej sieci BMS budynku.
Wyniki:
- Wskaźnik EP spadł do 73,3 kWh/(m²·rok) (spadek o 74%!).
- Budynek stał się niemal samowystarczalny energetycznie w bilansie rocznym.
- Pełna dekarbonizacja ogrzewania (rezygnacja z gazu).
Wtryskarki to nie jedyny pożeracz prądu w zakładzie przetwórczym. Drugim, często pomijanym elementem, jest układ chłodzenia form i oleju. W analizowanym zakładzie (tym samym, który wymieniał wtryskarki) układ chłodzenia opierał się na tradycyjnych agregatach sprężarkowych, pracujących niezależnie od temperatury na zewnątrz.
Problem: Klasyczny chiller (agregat wody lodowej) zużywa ogromne ilości energii na pracę sprężarek, aby schłodzić czynnik (glikol), nawet gdy na zewnątrz panuje temperatura 5°C czy 10°C. To marnotrawstwo potencjału chłodu otoczenia.
Rozwiązanie: W audycie zaprojektowaliśmy rozbudowę układu o dry cooler pracujący w systemie free-cooling. Jak to działa? Gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej zadanego progu (np. 15°C), automatyka odciąża lub całkowicie wyłącza prądożerne sprężarki chillera. Chłodzenie medium odbywa się wyłącznie poprzez przepływ powietrza atmosferycznego przez wymiennik lamelowy, wymuszony przez wentylatory.
Wyniki:
- Drastyczny wzrost współczynnika EER (Energy Efficiency Ratio) w okresie jesienno-zimowym. Pobór mocy wentylatorów (ok. 3 kW) jest ułamkiem mocy, jaką pobierałyby sprężarki (ok. 20-25 kW) dla tej samej wydajności chłodniczej.
- Wykorzystanie polskich warunków klimatycznych (duża liczba godzin z temp. <15°C) na korzyść przedsiębiorstwa.
Redukcja zużycia energii elektrycznej układu chłodzenia o ponad 50% w skali roku.
Wielu przedsiębiorców myśli o fotowoltaice, ale w Kredycie Ekologicznym zasady są ścisłe: instalacja OZE nie może być przewymiarowana w stosunku do potrzeb zakładu. Zgodnie z regulaminem, ilość energii oddawanej do sieci nie może przekroczyć 20% produkcji rocznej. Dla zakładu pracującego w systemie 1- lub 2-zmianowym (gdzie w weekendy zużycie spada), jest to potężne wyzwanie inżynierskie.
Problem: Zakład produkcyjny po modernizacji maszyn zmniejszył swoje zapotrzebowanie na energię. Instalacja fotowoltaiczna, która pokryłaby zapotrzebowanie w dni robocze, w weekendy generowałaby ogromne nadwyżki, przekraczając dopuszczalny limit eksportu i dyskwalifikując wniosek o dotację.
Rozwiązanie: Zaprojektowaliśmy układ hybrydowy: instalacja PV o mocy 142,80 kWp zintegrowana z przemysłowym magazynem energii o pojemności blisko 297 kWh. Kluczem nie jest tu sam sprzęt, ale algorytm sterowania. System zarządzania energią (EMS) został skonfigurowany tak, aby magazyn ładował się w momentach nadprodukcji (np. w słoneczną sobotę), a oddawał energię w czasie szczytów produkcyjnych lub w nocy.
Kluczowy wymóg prawny: W audycie musieliśmy wykazać (zgodnie z art. 41 GBER), że magazyn będzie ładowany w co najmniej 75% bezpośrednio z instalacji OZE, a nie z sieci (co wyklucza spekulacyjny arbitraż cenowy, ale zapewnia premię ekologiczną).
Wyniki:
- Maksymalizacja autokonsumpcji – zamiast oddawać tanią energię do sieci, zakład zużywa ją niemal w 100% na własne potrzeby.
- Spełnienie kryteriów FENG poprzez utrzymanie eksportu energii poniżej progu 20%.
- Bezpieczeństwo dzięki stabilizacji wewnętrznej sieci zakładu przy gwałtownych zmianach obciążenia maszyn.
To jeden z najbardziej spektakularnych przykładów, jak zmiana technologii może zredukować zużycie energii o rzędy wielkości. Klient zajmuje się regeneracją i legalizacją butli do gazów technicznych. Tradycyjny proces, wymagany przez przepisy dozorowe, był niezwykle energochłonny.
Problem (metoda tradycyjna „mokra”): Dotychczasowa procedura (próba hydrauliczna) wyglądała tak:
- Napełnienie butli wodą.
- Sprężenie wody do wysokiego ciśnienia (praca pomp).
- Opróżnienie butli.
- SUSZENIE – to był „zabójca energetyczny”. Każda butla musiała trafić do energochłonnej suszarki, aby usunąć każdą kroplę wilgoci przed napełnieniem gazem technicznym. Proces ten generował ogromne straty ciepła i prądu.
Rozwiązanie (metoda nowoczesna „sucha”): w audycie zaproponowaliśmy przejście na badanie ultradźwiękowe. Nowe stanowisko skanuje ścianki butli głowicą ultradźwiękową, wykrywając mikropęknięcia z precyzją niemożliwą dla ludzkiego oka. Co to zmienia? Eliminujemy wodę. Skoro nie ma wody, nie ma potrzeby suszenia.
Wyniki:
- Eliminacja całego etapu procesu! Najbardziej energochłonny węzeł (suszarnia) został całkowicie wyłączony z cyklu legalizacji dla tego typu butli.
- Proces jest krótszy i zużywa ułamek energii potrzebnej wcześniej (tylko napędy rolek i elektronika głowicy vs. pompy wysokociśnieniowe i nagrzewnice).
- Najwyższa precyzja detekcji wad materiałowych, przy zachowaniu zgodności z wymogami UDT/TDT.
Powyższe przykłady pokazują, że skorzystanie z Kredytu Ekologicznego to nie tylko wymiana „jeden do jednego”. To okazja do całkowitego przeprojektowania dotychczasowych procesów. Wymiana starej pompy na nową to za mało. Często trzeba zmienić całą filozofię: z transportu kołowego na rurociągowy, z procesu cyklicznego na ciągły, z zasilania gazowego na odpadowe.
W Optima Res nie tylko liczymy wskaźniki pod wniosek. My projektujemy rozwiązania, które bronią się technicznie i finansowo.
Planujesz inwestycję? Nie zgaduj. Zacznij od profesjonalnego audytu. To on jest przepustką do dotacji z BGK.
Skontaktuj się z nami i poznaj potencjał optymalizacji swojego przedsiębiorstwa!
