Chłodna kalkulacja

Wdrażanie rozwiązań zmniejszających zużycie energii nie może być intuicyjne. Mówimy przecież o inwestowaniu środków w działania, które nie zwiększają przychodów, zwracają się w niepewnej przyszłości, a ich realizacja może się wiązać z zatrzymywaniem instalacji potrzebnych do produkcji. W oszczędności energii jest jednak sens większy niż tylko ekologia.

Konsolidujący się rynek retailowy wywiera bardzo silną presję na obniżanie cen, tymczasem po stronie kosztów prawie wszystkie pozycje zwiększają swoją wartość. Mowa o pensjach, kosztach mediów, kosztach budowy i rozwoju, podatkach itd. Miejsce na narzut się zmniejsza. Pojawia się więc oczywista tendencja do zwiększania skali działalności, co z kolei jest coraz częściej blokowane przez niewystarczająco duże przyłącza elektryczne lub brak gazu, plus niejasne prognozy.

Gdzie szukać oszczędności?

Jak wiadomo, wynik finansowy przedsiębiorstwa jest różnicą pomiędzy przychodami a kosztami. W tym wypadku dane z Rocznika Statystycznego Przemysłu publikowane przez GUS okazały się niewystarczające, postanowiłem więc poszukać rozwiązań w raportach finansowych konkretnych firm produkcyjnych. W tym miejscu należy wyjaśnić, dlaczego oszczędności energii mogą być nieintuicyjne. Zwiększanie zysku naturalnie kojarzy się ze zwiększaniem sprzedaży (jej wartości lub ilości), jednak zmiana udziału w rynku przedsiębiorstwa choćby o parę procent to zadanie niesamowicie trudne do wykonania. Okazało się, że zmniejszając koszty, można osiągnąć zamierzone cele w znacznie łatwiejszy i bardziej kontrolowany sposób! Innymi słowy: często większy potencjał oszczędzania znajduje się po stronie kosztów niż przychodów. Dalej analizując stronę kosztową, można stwierdzić, że pozycje takie, jak pensje lub koszty najmu są trudne do zmniejszenia. W ten sposób wywnioskowałem, że najlepszą metodą redukcji kosztów jest zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, a następnie gazu. A większość przedsiębiorstw produkcyjnych lub logistycznych z branży spożywczej najwięcej energii elektrycznej przeznacza na chłód i zamrażanie.

Dla poszukujących oszczędności energii w chłodnictwie moment jest łaskawy, ponieważ trwa rewolucja technologiczna w tej branży. Rewolucja, która przy pewnych nakładach inwestycyjnych, daje potencjały oszczędności energii do 45 proc. Możliwości jest jednak tak wiele, że podejmowanie decyzji dotyczące wdrażanych rozwiązań staje się bardzo skomplikowane. Pomocna może być stworzona przeze mnie koncepcja trzech poziomów efektywności energetycznej, która może być wykorzystywana jako mapa lub system analogiczny do certyfikacji LEED lub BREEAM, ponadto w uproszczony sposób określa ona cel z uwzględnieniem jego zalet i wad.

Poziom pierwszy

Pierwszy z poziomów polega na optymalizacji instalacji bez technicznej ingerencji. Dopuszczalne są praktycznie tylko działania polegające na optymalizacji parametrów regulacji, a w przypadku chłodnictwa mowa głównie o temperaturach odparowania i skraplania. Zaletą takich działań są najniższe koszty inwestycyjne i brak potrzeby zatrzymywania układów. Wady to ograniczony poziom oszczędności możliwy do osiągnięcia oraz ich nietrwałość w czasie. Przy okazji usterek lub chwilowych działań często przywracane są nieoptymalne parametry. Oszczędności, które tą metodą udało mi się osiągnąć, dochodziły do poziomu 20 proc. w przypadku bardzo źle pracujących instalacji (średnio 16 proc.). Inne działania to montaż lub naprawa drzwi (w komorach lub meblach), mycie urządzeń wymieniających ciepło i montaż kurtyn powietrznych.

Poziom drugi

Tu pojawia się potrzeba nie tylko optymalizacji parametrów pracy, ale przede wszystkim zastosowania optymalnej technologii. W przypadku chłodnictwa oznacza to wymianę instalacji F-gazowej na układ na CO2 lub budowę nowego obiektu już z uwzględnieniem najlepszej technologii. Zaletą tej metody jest możliwość osiągnięcia oszczędności energii sięgających 45 proc. w stosunku do tradycyjnych układów chłodniczych. Mniej oczywisty, ale równie ważny jest zysk ekologiczny – instalacja chłodnicza zużywająca mniej energii elektrycznej generuje mniejszą emisję w elektrowni, a instalacje na CO2 nie zawierają bardzo szkodliwych, syntetycznych gazów cieplarnianych. Z drugiej strony działania takie wiążą się ze zwiększeniem CAPEXu, co wymaga uzasadnienia. W przypadku nowych instalacji chłodniczych payback zazwyczaj mieści się w przedziale od dwóch i pół do sześciu lat (w przypadkach ekstremalnych – od półtora roku do ośmiu lat). Uzasadnienie takiego działania wymaga ze strony konsultanta przygotowania materiałów porównujących CAPEX i OPEX dla różnych opcji technologicznych. Niemal wszystkie instalacje chłodnicze, nad którymi obecnie pracuję, są przynajmniej na poziomie drugim, mogę więc powiedzieć, że to dobry standard. Jednak wdrożenie działań opisanych powyżej będzie wymagało współpracy z konsultantem – ekspertem od techniki chłodniczej, biegłym w różnorodnych strukturach organizacyjnych spotykanych w logistyce.

Poziom trzeci

Główną wytyczną dla trzeciego poziomu jest łączenie mediów. W wielu obiektach nie wykorzystuje się zaawansowanych systemów odzysku ciepła lub transformacji ciepła w chłód (chillery absorpcyjne), co skutkuje sytuacją, kiedy to ciepło jest wyrzucane z jednej instalacji i jednocześnie produkowane w drugiej. Wdrażanie takich systemów może być skomplikowane, bo wymaga działania pomiędzy branżami, niełatwo się realizuje w formule „design & build” oraz wiąże się z największymi kosztami inwestycyjnymi. Jednak obiekt wybudowany z uwzględnieniem poziomu trzeciego jest bezkonkurencyjny ze względu na bardzo niskie zużycie energii, minimalną emisję i – co często równie ważne – uniezależnienie od dostępu mediów z zewnątrz. Możliwa do osiągnięcia oszczędność rozkłada się na wiele instalacji, ale dobrym przykładem jest tu obiekt, nad którym obecnie pracuję – będzie on mógł się pochwalić zmniejszeniem zużycia energii przez instalację chłodniczą na poziomie przynajmniej 60 proc.! Najprostszym i najczęściej spotykanym przykładem obiektu spełniającego warunki poziomu trzeciego jest połączenie bardzo efektywnej instalacji chłodniczej na CO2 z systemem kogeneracyjnym, w którym ciepło odpadowe z silnika gazowego jest poprzez chiller absorpcyjny wykorzystywane w klimatyzacji lub dla polepszenia efektywności układu chłodniczego. Tego typu obiekty w Polsce już powstają. Inne przykłady działań na poziomie trzecim to stosowanie pomp ciepła w procesach suszenia lub do podnoszenia temperatury ciepła odpadowego, odzysk ciepła ze sprężarek powietrza czy produkcja energii elektrycznej rozprężarkami na redukcji ciśnienia pary technologicznej.

Jak widać, kwestie technologiczne mogą być nieco skomplikowana i przyznaję, że klient uczestniczący w spotkaniach i rozmowach inżynierów może czuć się nieco zdezorientowany. Dlatego niezmiernie ważne jest, aby móc sprecyzować cel efektywności energetycznej jednym prostym określeniem. Może ono funkcjonować w organizacjach na poziomach finansowych i zarządczych, będzie także przydatne podczas realizacji technologicznego due diligence.

***

Efektywnie i ekologicznie

Maurycy Szwajkajzer – absolwent Wydziału Instalacji Budowlanych (chłodnictwo i klimatyzacja) Politechniki Warszawskiej, inżynier i manager projektów związanych z chłodnictwem w Polsce, Francji i Rosji. Konsultant i twórca firm z branży chłodniczej w Polsce. Lobbysta chłodnictwa na ekologiczny czynnik CO2, efektywności energetycznej w chłodnictwie i optymalizacji organizacji budów. Redaktor działu nowoczesnego chłodnictwa w czasopiśmie „Chłodnictwo & Klimatyzacja”, uczestnik i współorganizator wielu konferencji, ponadto autor koncepcji trzech poziomów efektywności energetycznej w chłodnictwie.

Zdjęcie:Maurycy Szwajkajzer, SZE