Sari la conținut
Peak shaving: cum se reduc vârfurile de consum ale unei fabrici
Foto: Sinitta Leunen / Pexels
Energie industrială

Peak shaving: cum se reduc vârfurile de consum ale unei fabrici

Un vârf de consum durează, de obicei, între cinci și patruzeci de minute. Fabrica lucrează o lună întreagă, adică vreo 43.000 de minute, iar factura de putere se calculează pe baza celor câteva care au fost cele mai încărcate. Este o disproporție care irită orice om cu simț practic și, tocmai de aceea, peak shaving-ul este una dintre puținele intervenții energetice care se pot face fără să cumperi nimic.

Termenul se traduce prin tăierea vârfurilor. În esență, înseamnă să eviți ca mai mulți consumatori mari să funcționeze simultan la putere maximă. Nu reduci energia totală consumată, ci o redistribui în timp. Fabrica produce la fel de mult, dar plătește mai puțin pentru dreptul de a fi conectată.

Unde se nasc vârfurile, în ordinea frecvenței

Înainte de orice măsură, e nevoie de o înregistrare a puterii la interval de 15 minute, pe cel puțin trei luni. Fără această curbă, orice discuție rămâne la nivel de impresie. Odată ce ai datele, tiparele apar aproape mereu în aceleași locuri.

  • Pornirea de schimb. La 6:00 sau la 14:00 se pornește tot: compresoare, ventilații, cuptoare, iluminat, linii. Cel mai mare vârf al lunii este, în multe fabrici, un vârf de dimineață în care nu se produce încă nimic.
  • Reluarea după pauza de masă, care reproduce în miniatură același fenomen.
  • Cuptoarele și băile termice care intră în încălzire simultan după o oprire de weekend.
  • Compresoarele de aer care pornesc în cascadă pentru că presiunea a scăzut sub prag în același moment.
  • Instalațiile de frig care se sincronizează accidental după o defrostare programată la aceeași oră pentru toate camerele.
  • Testele și probele de sarcină făcute la sfârșit de lună, exact când toată lumea încearcă să închidă comenzile.

Ultimul punct merită subliniat, pentru că e cel mai frustrant. O singură probă de o oră, făcută în cea mai încărcată zi a lunii, poate stabili valoarea facturată pentru toate cele treizeci de zile.

Măsuri care nu costă nimic și măsuri care costă

Prima categorie este întotdeauna cea de la care se pornește. Eșalonarea pornirilor pe intervale de trei-cinci minute rezolvă, în practică, între 15 și 25% din problema vârfului de dimineață și nu cere decât o procedură scrisă și un pic de disciplină. Mutarea proceselor care nu depind de prezența operatorilor — încărcarea băilor, pregătirea materiei prime, spălările automate — în afara ferestrei de vârf produce un efect similar.

A doua categorie presupune automatizare. Un controler de sarcină, cuplat la contorul general, urmărește puterea instantanee și deconectează temporar consumatorii neesențiali când se apropie de prag. Prioritatea se stabilește în avans: mai întâi încălzirea apei calde menajere, apoi o parte din iluminatul de depozit, apoi o instalație de frig care are inerție termică suficientă ca să suporte zece minute de pauză. Investiția este modestă, iar logica seamănă cu cea descrisă în articolul despre rolul PLC și SCADA într-o linie automatizată, doar că aici obiectul controlului este puterea absorbită, nu procesul de fabricație.

A treia categorie cuprinde investițiile propriu-zise: variatoare de turație pe motoarele mari, care elimină curentul de pornire; rezervoare tampon de aer comprimat sau de apă caldă, care decuplează cererea de producție; și, la capătul scării, sistemele de stocare în baterii, discutate pe larg în analiza despre amortizarea investiției în baterii pentru consumatori industriali. Ordinea aceasta nu este întâmplătoare: nimeni nu ar trebui să cumpere baterii înainte de a fi epuizat primele două categorii, pentru că ar plăti cu echipament o problemă de organizare.

Cum se măsoară succesul

Indicatorul de urmărit este factorul de sarcină, adică raportul dintre puterea medie și puterea maximă din perioadă. O fabrică cu factor de sarcină de 0,45 are un potențial mare de îmbunătățire; una la 0,80 este deja bine aplatizată și mai are puține de câștigat. Creșterea de la 0,45 la 0,60 înseamnă, în cifre rotunde, o reducere de circa 25% a puterii maxime facturate, cu aceeași producție.

Un aspect care se uită frecvent este că vârful se reface. După șase luni, oamenii se schimbă, procedurile se erodează, apare un utilaj nou care nu a fost prins în schema de eșalonare, iar curba revine încet la forma inițială. Din acest motiv, fabricile care obțin rezultate durabile trec puterea maximă lunară pe tabloul de indicatori al producției, alături de OEE și de rebuturi, și o discută în ședința operațională. Nu pentru că cifra ar fi spectaculoasă, ci pentru că altfel nu o mai privește nimeni.

Există și o limită dincolo de care nu are sens să mergi. Dacă tăierea vârfului începe să întârzie livrările sau să oblige operatorii la manevre riscante, ai mutat costul dintr-un buget în altul și te-ai amăgit. Peak shaving-ul funcționează bine exact atât timp cât rămâne o problemă de secvențiere inteligentă a unor lucruri care oricum trebuiau făcute. În momentul în care devine o frână pentru producție, calculul se inversează, iar cei câțiva mii de lei economisiți lunar la energie nu mai acoperă o singură comandă livrată cu întârziere.