Náklady na energie ve vodárenství tvoří přibližně 10–12 % celkových provozních nákladů vodárenských společností a představují zhruba 1,3 % konečné spotřeby energie v České republice. Jedná se o objem srovnatelný s energeticky náročnými průmyslovými odvětvími. Vodárenské společnosti jsou proto významným odběratelem energií a je nezbytné, aby k energetice přistupovaly stejně systematicky jako průmysl a staly se aktivními účastníky trhu.
Fotovoltaika není jediná možnost
Vodárenské provozy se od většiny ostatních odvětví liší především charakterem svého provozu. Pracují v nepřetržitém režimu, jsou technologicky rozsáhlé a jejich energetická náročnost je dána nejen vysokým podílem elektřiny na celkových nákladech, ale také tím, že spotřebu nelze jednoduše omezovat. Provoz musí za všech okolností splňovat hygienické a legislativní požadavky, které kladou vysoké nároky na stabilitu a spolehlivost energetického zajištění.
V takovém prostředí je klíčovým nástrojem energetický management a efektivní hospodaření. Pokud jsou vodárenské společnosti aktivní, mohou dosáhnout rozumných a dlouhodobě udržitelných cen energií. V opačném případě jsou odkázány na vývoj trhu a nesou veškeré náklady, které z toho plynou. Pouhá instalace fotovoltaických panelů na střechu přitom není efektivní. Skutečný přínos může přinést až systémové řešení.
Důraz na energetickou neutralitu klade i evropská legislativa, která požaduje, aby do roku 2030 pocházelo 40 % energie z obnovitelných zdrojů. Přestože transpozice směrnice do národní legislativy ještě není dokončena, už dnes známe konkrétní požadavky pro čistírny odpadních vod. Čistírny nad 10 000 ekvivalentních obyvatel by měly postupně dosáhnout 20 až 100% pokrytí spotřeby z obnovitelných zdrojů. Z ekonomického hlediska se jedná o velmi náročný krok.
Energie z obnovitelných zdrojů by přitom neměla být primárně nakoupená, ale vyrobená přímo na místě nebo prostřednictvím externích systémů. Je proto logické využívat dostupný místní potenciál. Nejběžnějším řešením je v současnosti fotovoltaika, která je finančně dostupná a lze ji instalovat téměř všude. Ve vodárenských objektech však existují i další možnosti, jako je využití vodních toků, bioplynové linky na ČOV, vodojemy na vyvýšených místech nebo malé větrné elektrárny o výkonu 5–10 kW. Ty mohou dobře pokrývat období, kdy je výkon fotovoltaiky nižší.
Distribuční poplatky rostou rychleji
Efektivní energetický management je dnes nezbytnou podmínkou pro stabilní a ekonomicky udržitelný provoz. Základním předpokladem je zajištění spolehlivé dodávky pitné vody a čištění odpadních vod, nad nimiž je následně možné hledat optimální provozní a energetické podmínky. K tomu je nutné disponovat kvalitním měřením a relevantními daty.
Většina větších podniků již určitou formu měřicích systémů využívá, proto není problém s daty dále pracovat. Pokud je možné provoz řídit v reálném čase, lze dosáhnout významného zlepšení provozních parametrů. Nejen z hlediska nákladů, ale i plnění regulačních požadavků.
Distribuční poplatky za elektřinu budou v budoucnu představovat vyšší náklad než cena samotné silové elektřiny. Tento trend je již dnes patrný zejména v nízkém napětí a bude dále sílit. Zatímco cena silové elektřiny roste dlouhodobě jen mírně, náklady na distribuční sítě se zvyšují výrazně rychleji v důsledku rozsáhlých investic do infrastruktury. Tyto náklady se promítají do regulovaných tarifů, a proto lze očekávat, že distribuční složka bude zdražovat rychleji než samotná energie. Z tohoto důvodu je zásadní vědět, jak přistoupit k energetickému managementu, jak jej řídit, monitorovat a optimalizovat.
Co neměříme, nemůžeme řídit
Aby bylo možné na rostoucí náklady účinně reagovat, je nutné mít energetiku pod kontrolou. Základem je detailní přehled o jednotlivých odběrných místech. Každé z nich má své technické parametry a vlastní technologické vybavení, které významně ovlivňuje celkovou spotřebu. Největší podíl na ní mívají energeticky náročné technologie, jako jsou dmychadla, míchadla, zařízení kalového hospodářství nebo lokální zdroje typu fotovoltaických či bioplynových jednotek. Teprve jejich systematické sledování umožňuje pochopit skutečné chování provozu a identifikovat místa s největším potenciálem pro optimalizaci.
Moderní systémy energetického managementu pracují s online daty v krátkých intervalech a umožňují sledovat nejen celkovou spotřebu, ale i průběh zatížení, špičky, náběhy a provozní odchylky. Platí, že co se neměří, to se nedá řídit. Proto je nezbytná validace dat, jelikož každá technologie má své typické hodnoty a odchylky je nutné vyhodnocovat. Spolehlivý přenos dat z distribuční sítě i z vlastních technologií je základním předpokladem pro řízení v reálném čase.
Na těchto datech je postaven energetický dispečink, který umožňuje řídit spotřebu, výrobu i akumulaci energie podle aktuálních provozních a cenových podmínek. Řízení probíhá prostřednictvím programovatelných automatů, které umožňují nastavovat různé scénáře podle tarifů, provozních limitů, dostupnosti vlastních zdrojů nebo stavu akumulace. Ne všechny objekty je nutné řídit aktivně; u menších odběrů postačí predikce, zatímco u velkých odběrů je vhodné doplnit detailní monitoring i řízení.
V dobře nastaveném systému je vhodné doplnit i senzory sledující provozní parametry, které mají vliv na spotřebu energie. Akumulace nemusí být pouze bateriová – ve vodárenských provozech lze využít i vodní nebo plynové zásobníky, které umožňují posouvat spotřebu do vhodnějších časů. U hlavních odběrů se používají měřicí přístroje, které kromě spotřeby sledují i kvalitu elektrické energie. To je důležité zejména s ohledem na připravované změny v regulaci a způsobu účtování.
Aktivní zákazník
Nad technickým řízením stojí obchodní modul, který pracuje s predikcemi spotřeby. Roční predikce jsou nezbytné pro nákup energií, kratší predikční horizonty pak umožňují optimalizovat provoz v reálném čase. Čím přesnější predikce, tím lepší podmínky lze vyjednat. Stabilní odběr a kvalitní predikce umožňují využívat i spotové nákupy nebo sdílení nákladů na odchylku s obchodníkem. V některých případech lze využít i flexibilitu, která se stává běžnou součástí evropských trhů.
Cílem není šetřit za každou cenu, ale najít optimální provozní nastavení, které technologie umožňují. To zahrnuje jak řízení spotřeby, tak využití vlastních zdrojů energie. Možnosti zapojení do služeb výkonové rovnováhy existují, ale jejich ekonomická výhodnost se mění a je nutné sledovat legislativní vývoj.
Klíčové je stát se aktivním zákazníkem. Aktivní přístup může snížit náklady na energie o 10–20 %, a při efektivním využití potenciálu i více. Energetický management je nástroj, který se v průmyslu používá desítky let, a který umožňuje dlouhodobě optimalizovat provoz vodárenských technologií.
Komentáře