Propojení továrny a budovy: centrální energetický manažer vytváří udržitelné synergické efekty Systém řízení budovy Emalytics Automation harmonizuje datové formáty a inteligentně propojuje jednotlivé sektory.
Zkrácená verze
Propojením odvětví automatizace závodů a technického zařízení budov lze dosáhnout energeticky účinného předběžného řízení výroby. Data slouží jako základ pro komplexní automatizaci a síťové propojení. Digitalizace je nutná, aby všechna odvětví mluvila stejným jazykem. Datová rozhraní a harmonizované datové formáty umožňují standardizovanou komunikaci mezi tradičním technickým zařízením budov a výrobními stroji. Jedině tak lze identifikovat interakce, aby bylo možné v dalších krocích optimalizovat celý organismus.
Tuto roli ve společnosti Phoenix Contact přebírá Emalytics Automation. Toto řešení, vyvinuté jako systém řízení budovy, lze použít ke zlepšení energetické účinnosti celých výrobních závodů. S cílem zajistit, aby data ze všech obchodů byla použitelná pro Emalytics, je systém řízení převede do standardizovaného formátu a uloží je do cloudu společnosti Phoenix Contact.
Energetická optimalizace celých stanovišť
Výroba, rozvod a spotřeba energie: Tato trojice holisticky propojeného energetického systému poskytuje energii přesně tam, kde je potřeba, a ve správný čas. To vyžaduje inteligentní propojení odvětví založené na obnovitelně vyráběné elektrické energii. Taková koncepce tvoří základ vize budoucnosti All Electric Society. Holistický přístup k elektrifikaci, síťovému propojení a automatizaci odvětví energetiky, průmyslu, infrastruktury a mobility funguje nejen ve velkém měřítku, ale také v měřítku menších továren. Společnost Phoenix Contact nabízí komponenty a systémy pro elektrotechniku, elektroniku a automatizaci, které vytvářejí udržitelné synergické efekty mezi výrobou a automatizací budov. Ta má potenciál převzít v budoucnu roli centrálního energetického manažera. Pro ilustraci: Pokud je například naplánována velká zakázka, systém řízení budovy nabije interní akumulátory, aby byl později schopen vyrovnat očekávané zátěžové špičky ve výrobě. K tomu je třeba vědět, kolik energie se spotřebuje na výrobní jednotku.
Emalytics je řešení, které umožňuje centrálně řídit a optimalizovat propojení různých odvětví
Standardizované poskytování všech datových bodů
Data proto slouží jako základ pro komplexní automatizaci a síťové propojení. Jaká data jsou však zapotřebí a proč je k tomu zapotřebí otevřený rámec IIoT? Datová rozhraní a harmonizované datové formáty umožňují standardizovanou komunikaci mezi tradičním technickým zařízením budov a výrobními stroji. Tuto roli ve společnosti Phoenix Contact přebírá Emalytics Automation.
Toto řešení, vyvinuté jako systém řízení budovy, lze použít ke zlepšení energetické účinnosti celých výrobních závodů. S cílem zajistit, aby data ze všech obchodů byla použitelná pro Emalytics, je systém řízení převede do standardizovaného formátu a uloží je do cloudu společnosti Phoenix Contact. Po inteligentním zpracování dat již nic nestojí v cestě efektivnímu provozu napříč odvětvími: řízení budovy propojené s výrobním areálem, stejně jako nabíjecí síť firemního vozového parku elektromobilů a akumulátory – a to vše poháněné vlastní vyrobenou energií. Akumulátor lze také nabíjet odběrem energie z místní sítě, ale v optimálním případě jej napájí vlastní fotovoltaické zařízení. Další možnost: družstevně financované farmy větrných elektráren, které umožňují energetickou nezávislost a samostatný provoz ve srovnání s nákupem zelené elektřiny.
Časové oddělení nabídky a poptávky po energii s pomocí akumulátorů energie
Pokud je rozvod a skladování energie vyrobené vlastními silami jednou ze základních myšlenek propojení odvětví, je včasné zajištění energie vyrobené konvenčními energetickými společnostmi (EVU) zřejmou náhradní strategií. Cílený nákup levné elektřiny, propojení nemovitostí s akumulátory energie a efektivní řízení úspor ve špičkách (Peak Shaving) zajišťují vysokou dostupnost při přijatelných nákladech. Tímto způsobem lze uspokojit požadavky na velké množství energie – např. v souvislosti s vysokým využitím výrobní kapacity nebo sezónními, významnými požadavky na vytápění nebo chlazení – za výhodné ceny jedné kWh. Elektřina by se proto měla nakupovat, pokud lze předpokládat, že vlastní výroba energie nebude stačit a konvenční energie je dostupná za příznivé ceny. Jedná se o časové oddělení poptávky a nabídky.
Takové časové oddělení lze použít i u obnovitelných generátorů – tj. větrných elektráren a fotovoltaických zařízení. Kombinace s akumulátory energie vytváří možnost spotřebovat přebytečnou energii během dne v noci. Zařízení EEG (zákon o obnovitelných zdrojích energie) mohou zůstat připojena k síti i v případě, že jimi vyrobená energie není potřeba. Stát zase ušetří náklady na výplatu kompenzací. V roce 2022 vyplatila spolková vláda přibližně 800 milionů eur jako kompenzaci za elektrárny fungující podle zákona o podporovaných zdrojích energie, které musely být odstaveny ze sítě z důvodu přetížení sítě nebo nedostatečné spotřeby energie. To se může stát ve větrných a slunečných dnech, kdy je potřeba jen málo topit nebo chladit. Při skutečné realizaci dochází ke kombinaci větrného/solárního parku a akumulačního systému v optimálním případě ve společném bodě připojení k síti. Vzniká tak záložní jednotka, která může díky svému akumulátoru energie poskytovat primární regulační výkon. To znamená, že starší farmy větrných elektráren se mohou účastnit i trhu s primárním regulačním výkonem.
Inteligentní digitalizace místní rozvodny
Pokud energetické interakce uvnitř samostatné továrny fungují, je nicméně jasné, že mikrokosmos nelze oddělit od nadřazeného makrokosmu. Důvodem je úzká provázanost malých a velkých sektorů. Má-li být zajištěno zásobování výrobních podniků energií, je třeba zohlednit i požadavky mnoha účastníků decentralizované sítě. Rozšiřování obnovitelných zdrojů energie představuje stále větší výzvu pro elektrické sítě, a zejména pro místní rozvodny. Jak již bylo zmíněno, decentralizované výrobny elektřiny – jako jsou větrné elektrárny nebo solární parky – pracují nepravidelně, a proto zatěžují sítě vysokého a středního napětí kolísavými výkonovými přebytky. Síť se proto musí stát chytřejší a včas rozpoznat své kritické body.
Společnost Phoenix Contact nabízí v této oblasti také řešení, která inteligentně digitalizují místní rozvodny a zajišťují tak transparentnost a přehled o všech stanicích na dálku. Naměřené hodnoty se používají k automatickému nastavení úrovně napětí tak, aby se eliminovalo kolísání sítě a rychleji se odstraňovaly poruchy. Automatické vyrovnávání výkyvů napětí zajišťuje spolehlivé zásobování energií pro zpracovatelský průmysl i obyvatelstvo.
Těchto několik příkladů ukazuje potenciál propojení odvětví na cestě ke koncepci All Electric Society. Je také zřejmé, že složité vzájemné vztahy lze řešit pouze další digitalizací a cíleným využíváním senzorové technologie pro záznam naměřených dat. V rámci výroby je třeba do automatizace integrovat externí události. Patří sem například informace z řízení výroby, ekonomické údaje z trhu s energií nebo očekávané využití budov a strojů. Tato data proudí přímo ze systému řízení budovy Emalytics. Srdcem řešení je rámec IIoT. Po normalizaci jsou zaznamenané informační body k dispozici celé síti jako serverová databáze – bez ohledu na to, kdo k síti přistupuje nebo je k ní připojen. Může se tedy jednat jak o stroj, tak o fotovoltaické zařízení, čerpadlo nebo větrací zařízení. Emalytics tak dlouhodobě přispívá k optimalizaci sítě.
Shrnutí
Klasické technické zařízení budov minulých desetiletí dnes dokáže mnohem více, zejména když se do toho zapojí propojení odvětví. S řešením Emalytics sází společnost Phoenix Contact na řešení, které umožňuje propojit různé oblasti použití – nabíjecí stanice se správou energie, ventilaci a osvětlení se správou budov nebo akumulátory energie s výrobou. Výhodou tohoto spojení je, že lze optimalizovat energetické využití celých budov, a dokonce i celých stanovišť. Zlepšení zde sahají od samočinného využití solární energie až po obecné úspory energie, preventivní údržbu a řízení zatížení ve špičkách.
Spojte se s našimi odborníky
Relevantní položky
Plnou sílou větru proti kybernetické kriminalitě
Společnost Phoenix Contact chrání větrné turbíny a další výrobce obnovitelné energie před kybernetickou kriminalitou pomocí účinných bezpečnostních řešení.
Kampusové sítě 5G
Příklady průmyslových aplikací pro bezdrátovou širokopásmovou komunikaci.
Akumulátory energie propojují odvětví
Význam inovativních technologií připojení pro bezpečný provoz systémů akumulátorů energie a pro realizaci koncepce All Electric Society.