Η αποδοτική χρήση των ενεργειακών πόρων, μέσω της διαχείρισης ενέργειας, αποτελεί αναγκαία συνθήκη για τη βιώσιμη ανάπτυξη. Για το λόγο αυτό άλλωστε, η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) έχει προδιαγράψει και υιοθετήσει φιλόδοξους ενεργειακούς στόχους, μέσω σχετικών Οδηγιών και Κανονισμών που τα Κράτη Μέλη της θα πρέπει να υιοθετήσουν. Η Ελλάδα έχει ήδη προχωρήσει στην ενσωμάτωση αρκετών στο εθνικό της δίκαιο.
Το θεσμικό πλαίσιο και οι φιλόδοξοι στόχοι, λοιπόν, υπάρχουν. Παράλληλα, συνεχώς διατυπώνεται η ανάγκη εξορθολογισμού της χρήσης και του κόστους της ενέργειας, ως βασική προτεραιότητα για την αναπτυξιακή προοπτική της χώρας.
Γιατί όμως δεν μπορούν να προχωρήσουν στο βαθμό που επιθυμούμε, οι σχετικές προσπάθειες;
Αυτό συμβαίνει διότι οι προσπάθειες αυτές γίνονται αποσπασματικά, χωρίς να βασίζονται:
Σε ένα διαφανές και ορθολογικό σχέδιο ενεργειακού «νοικοκυρέματος».
Σε συστήματα που να τεκμηριώνουν τα αποτελέσματα των παρεμβάσεων και να διασφαλίζουν τη συνέχειά τους.
Σε δομές παρακολούθησης και ελέγχου.
Επιπλέον, οι δράσεις αυτές εξορθολογισμού δεν προχωρούν διότι ο δημόσιος τομέας δεν διαδραματίζει τον ρόλο που του αναλογεί στην προσπάθεια αυτή.
Ενδεικτικά αναφέρεται ότι στο Άρθρο 7 του Νόμου 4342/2015, που αφορά στον υποδειγματικό ρόλο των κτιρίων που ανήκουν σε δημόσιους φορείς, τίθεται ξεκάθαρα η υποχρέωση στους Περιφερειάρχες και στους Δημάρχους για τα κτίρια αρμοδιότητάς τους, να εκπονούν Σχέδια Δράσης Ενεργειακής Απόδοσης (ΣΔΕΑ). Τα ΣΔΕΑ πρέπει να περιέχουν συγκεκριμένους στόχους και δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας και βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης και πρέπει να αναθεωρούνται ανά δύο (2) έτη. Στον ίδιο Νόμο καθιερώνεται η εφαρμογή Συστημάτων Διαχείρισης Ενέργειας (ΣΔΕ) σε όλους τους οργανισμούς του δημόσιου και ευρύτερου δημόσιου τομέα, ώστε να επιτυγχάνεται συστηματική και συνεχής βελτίωση της ενεργειακής του απόδοσης.
Η πρόοδος εφαρμογής των παραπάνω δράσεων, παρόλη τη νομοθετική δέσμευση, είναι απογοητευτική. Σε κανένα Δήμο δεν έχουν εκκινήσει να αναπτύσσονται ΣΔΕΑ. Η εφαρμογή των ΣΔΕ είναι σχεδόν «μηδενική». Όσον αφορά στις δομές παρακολούθησης και ελέγχου των συστημάτων ενεργειακής διαχείρισης, η KYA A6/B/14826/2008, μεταξύ άλλων, υποχρεώνει όλα τα κτίρια του δημοσίου και ευρύτερου δημοσίου τομέα να ορίσουν «Ενεργειακούς Υπεύθυνους», αρμόδιους για την καταγραφή, παρακολούθηση και διαχείριση των ενεργειακών καταναλώσεων του κάθε κτιρίου. Οκτώ (8) χρόνια μετά την KYA, όπου έχουν οριστεί Ενεργειακοί Υπεύθυνοι, αδυνατούν να εκπληρώσουν τις υποχρεώσεις τους.
Εξοικονόμηση ενέργειας
Με δεδομένο το δυσμενές οικονομικό περιβάλλον και την περιορισμένη ρευστότητα, η εξοικονόμηση ενέργειας και πόρων είναι κεντρικό ζητούμενο. Με βάση λοιπόν την ευρωπαϊκή εμπειρία, η εφαρμογή συστημάτων ενεργειακής διαχείρισης μπορεί να οδηγήσει σε 10% μείωση επί της τελικής κατανάλωσης ενέργειας κάθε κτιρίου.
Επομένως, αν η δράση αυτή εφαρμόζονταν σε όλα τα κτίρια του δημόσιου τομέα (115.000 κτίρια), σχεδόν το σύνολο του στόχου εξοικονόμησης ενέργειας για το 2020 (3.332,7 χιλιάδες τόνοι ισοδυνάμου πετρελαίου) θα είχε επιτευχθεί. Επιπλέον, το συνεπαγόμενο οικονομικό όφελος σε αυτή την περίπτωση θα μπορούσε να φτάσει τα 300 εκατομμύρια ευρώ τον χρόνο.
Πέρα όμως από τα άμεσα οφέλη, το ενεργειακό «νοικοκύρεμα» και η συστηματικότητα στην διαχείριση ενέργειας αποτελούν «κλειδιά» για την πρόσβαση σε επιπλέον χρηματοδοτήσεις από την Ευρώπη.
Ήδη οι άλλες χώρες εντάσσουν τα κτίρια τους σε σχέδια ενεργειακής απόδοσης και ενσωματώνουν συστήματα διαχείρισης ενέργειας, με στόχο να έχουν προτεραιότητα στην αξιοποίηση των διαθέσιμων ευρωπαϊκών χρηματοδοτικών προγραμμάτων, όπως το χρηματοδοτικό μέσο Jessica ή το πακέτο Γιούνκερ.
Η διαχείριση ενέργειας είναι μια ευκαιρία ανάπτυξης που δεν πρέπει να χαθεί.
Ecomechanica – Ecocreta | Οι εταιρίες EcoMechanica και EcoCreta ανακοινώνουν την έναρξη συνεργασίας τους για την από κοινού προσφορά ολοκληρωμένων λύσεων εξοικονόμησης ενέργειας μέσω των συστημάτων βελτιστοποίησης τάσης & ποιότητας ισχύος powerPerfector.
Η EcoCreta, ως αποκλειστικός συνεργάτης της EcoMechanica στην Κρήτη, αναλαμβάνει την προώθηση και τις υπηρεσίες μελέτης και εγκατάστασης των συστημάτων powerPerfector σε κτηριακές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
H EcoCreta δραστηριοποιείται στον τομέα της ενέργειας προσφέροντας εξειδικευμένες λύσεις ενεργειακού σχεδιασμού και υλοποίησης ενεργειακών έργων κάθε είδους. Εξειδικεύεται στην παροχή ολοκληρωμένων υπηρεσιών περιβαλλοντικής και ενεργειακής διαχείρισης και την παραγωγή τεχνογνωσίας και καινοτόμων εργαλείων για την προστασία του περιβάλλοντος, καθώς και στην παροχή υπηρεσιών συμβούλου μηχανικού σε ένα ευρύ επιστημονικό/τεχνολογικό πεδίο.
Εξοικονόμηση ενέργειας σε κτηριακές εγκαταστάσεις μέσω συστημάτων βελτιστοποίησης τάσης (Voltage Optimisation).
Η διαχείριση και βελτιστοποίηση τάσης αποτελεί ιδιαίτερα δημοφιλή πρακτική στο Ηνωμένο Βασίλειο και εφαρμόζεται με σκοπό την εξοικονομηση ενεργειας σε κτηρία του τριτογενή τομέα, τη μείωση του ενεργειακού αποτυπώματος τους, καθώς και για την προστασία του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού από τη χαμηλή ποιότητα του δικτύου διανομής.
Η βασική αρχή της βελτιστοποίηση τάσης είναι ότι μειώνοντας την εισερχόμενη τάση της παροχής του κτηρίου στο βέλτιστο επίπεδο, ο ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός όπως τα συστήματα φωτισμού, κλιματισμού, ψυκτικών συγκροτημάτων, κινητήρες κ.α. λειτουργούν πιο αποδοτικά με αποτέλεσμα να καταναλώνουν λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια. Μία συσκευή βελτιστοποίησης τάσης θα μπορούσε να περιγραφεί ως ένας ειδικός τύπος μετασχηματιστή, σχεδιασμένος να βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση των κτηριακών εγκαταστάσεων. Σε οικιακές εφαρμογές, η εφαρμογή της βελτιστοποίησης τάσης έχει περιορισμένα αποτελέσματα στην εξοικονόμηση ενέργειας που δεν ξεπερνά το ποσοστό του 10%. Αντιθέτως, σε κτηριακές εγκαταστάσεις του τριτογενή τομέα όπου υπάρχουν υψηλά φορτία φωτισμού, κλιματισμού και τριφασικών κινητήρων, τα αποτελέσματα στην εξοικονόμηση ενέργειας είναι υψηλότερα προσφέροντας ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά απόδοσης της συγκεκριμένης επένδυσης.
Υπολογίζεται ότι το 80% των επιχειρήσεων στην Ευρώπη καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια λόγω της μη βελτιστοποιημένης ποιότητας ισχύος που λαμβάνουν από το δίκτυο διανομής. Η υψηλή τάση και η χαμηλή ποιότητα ηλεκτρικής ενέργειας επιβαρύνουν την κατανάλωση και μειώνουν σημαντικά το χρόνο ζωής του εξοπλισμού των κτηριακών εγκαταστάσεων.
Πως ξεκίνησε η εφαρμογή των συστημάτων βελτιστοποίησης τάσης ;
Οι παράγοντες που συνετέλεσαν στην ραγδαία ανάπτυξη της αγοράς βελτιστοποίησης τάσης στο Ηνωμένο Βασίλειο από το 2001 έως και τις ημέρες μας είναι εύκολα αντιληπτοί. Ο βασικότερος όλων είναι ο υψηλός μέσος όρος των τιμών τάσης του δικτύου διανομής (242V), ενώ σε πολλές περιπτώσεις η τάση δικτύου ξεπερνάει τα 245V.
Ιστορικά, η τάση του δικτύου διανομής στην Ευρώπη ήταν 380V/220V. Οι πάροχοι του δικτύου ήταν υποχρεωμένοι να ηλεκτροδοτούν τους χρήστες του δικτύου με απόκλιση +-6% δηλ. με εύρος 207-233V. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η τάση του δικτύου διανομής ήταν 415V/240V με απόκλιση +-6% δηλ. με εύρος 226-254V. Το 1995, η Ευρωπαϊκή Ένωση θέσπισε κοινούς κανονισμούς για την παροχή και ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας, εναρμονίζοντας την παροχή τάσης στα 400V/230V +-10% (207-253V), βάση της οποίας θα έπρεπε να εναρμονίζονται και να λειτουργούν άρτια όλες οι ηλεκτρικές συσκευές που διανέμονται στην Ευρώπη.
Επειδή στο Ηνωμένο Βασίλειο η τάση του δικτύου παρέμεινε άνω των 242V κατά μέσο όρο, ηλεκτρικές συσκευές που ήταν σχεδιασμένες να λειτουργούν στα 220V ή 230V εξακολουθούσαν να λειτουργούν με τάση υψηλότερη, με αποτέλεσμα να καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Μειώνοντας την τάση στο βέλτιστο επίπεδο λειτουργίας των συσκευών, τα συστήματα βελτιστοποίησης τάσης μπορούν να προσφέρουν αξιοσημείωτα ποσοστά στη μείωση λογαριασμών ρεύματος, μειώνοντας την κατανάλωση (kWh) των κτηριακών εγκαταστάσεων. ‘Έχουμε παρατηρήσει ότι η βέλτιστη τάση λειτουργίας των περισσότερων κτηρίων είναι 220V’ υποστηρίζει ο κ. Angus Robertson, Director of International Sales της iEsco UK (powerPerfector).
Άλλοι παράγοντες που συνετέλεσαν στην ανάπτυξη της συγκεκριμένης αγοράς και οι οποίοι παρατηρούνται πλέον σε όλες τις Ευρωπαϊκές χώρες είναι η σταθερή αύξηση του κόστους της ηλεκτρικής ενέργειας, η ανάγκη για μείωση των ενεργειακών καταναλώσεων των υφιστάμενων κτηρίων, η ολοένα και χαμηλότερη ποιότητα ισχύος από το δίκτυο Μέσης & Χαμηλής Τάσης καθώς και οι στόχοι των επιχειρήσεων για τη μείωση του ενεργειακού αποτυπώματος των εγκαταστάσεών τους.
Θα μπορούσε να ισχυριστεί κάποιος ότι η βελτιστοποίηση τάσης έχει αποτελέσματα μόνο στο Βρετανικό δίκτυο;
O κ. Robertson, International Sales Director της iESCO (powerPerfector) υποστηρίζει: Έχουμε διαπιστώσει την ολοένα αυξανόμενη τάση του δικτύου και τη χαμηλή ποιότητα ισχύος σε πολλές χώρες όπου υπάρχουν διανομείς μας, όπως στη Νότια Αφρική, Μαλαισία, Αυστραλία, Ιρλανδία, Γαλλία, Φιλανδία, Κροατία, Ελλάδα και Κύπρο. ‘Ενδεικτικά στην Κύπρο έχουν εγκατασταθεί περισσότερα από 150 συστήματα βελτιστοποίησης τάσης με υψηλά αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας, προσθέτει ο κ. Robertson.
Στο Ελληνικό δίκτυο έχει παρατηρηθεί αύξηση του επιπέδου τιμών της τάσης του δικτύου, η οποία ξεπερνά σε πολλές περιπτώσεις τα 415/240V καθώς και μείωση της ποιότητας ισχύος με την παρουσία έντονων διακυμάνσεων τάσης και αρμονικών παραμορφώσεων, φαινόμενα τα οποία μπορούν να εξηγηθούν από την είσοδο των ανανεώσιμων πηγών στο δίκτυο (φωτοβολταικά και αιολικά πάρκα), τη γήρανση του εξοπλισμού διανομής και τις υψηλές απώλειες του δικτύου μεταφοράς.
Bελτιστοποίηση τάσης – Πως λειτουργεί;
Η αποτελεσματικότητα της βελτιστοποίηση τάσης εξηγείται από τον νόμο του Ohm.
POWER = Voltage2/Resistance
Για ένα φορτίο αντίστασης όπως μία λάμπα πυράκτωσης, η καταναλισκόμενη ισχύς είναι ανάλογη του τετραγώνου της τάσης. Συνεπώς, μία αύξηση της τάσης κατά 2%, θα ισοδυναμούσε με αύξηση της καταναλισκόμενης ισχύος κατά 4%.
Υπάρχουν όμως σε κτήρια διάφορα φορτία καταναλώσεων τα οποία δεν μεταβάλλονται ανάλογα με τις τιμές της τάσης παροχής, συνεπώς η βελτιστοποίηση τάσης δεν συμβάλει απαραίτητα στην εξοικονόμηση ενέργειας. Για παράδειγμα, το τροφοδοτικό ενός υπολογιστή έχει σχεδιαστεί να παρέχει συγκεκριμένη τάση εξόδου ανεξαρτήτως από την τάση εισόδου.
Ως γενικός κανόνας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι οι συσκευές βελτιστοποίησης τάσης εξοικονομούν μεγαλύτερα ποσοστά ηλεκτρικής ενέργειας σε συστήματα φωτισμού με λάμπες πυράκτωσης, αλογόνου, φθορισμού T8 &T12, κλιματιστικά συγκροτήματα, κινητήρες και ψυκτικές μονάδες.
Αντιθέτως η βελτιστοποίηση τάσης είναι λιγότερο αποτελεσματική στα νέα συστήματα φωτισμού με λάμπες τύπου Τ5 ή LED (βάσει του οργανισμού Carbon Trust, η εξοικονόμηση σε φωτισμό LED είναι μηδενική) σε κινητήρες μεταβλητών στροφών, σε ηλεκτρικές αντιστάσεις και σε συστήματα εξοπλισμού πληροφορικής όπως υπολογιστές, τηλεφωνικά κέντρα, φορτιστές κινητών τηλεφώνων.
Οι συσκευές βελτιστοποίησης τάσης συνήθως χρησιμοποιούν υψηλής απόδοσης μετασχηματιστές τάσης για να μεταβάλλουν ανάλογα την τάση εξόδου. Υπάρχουν δύο τύποι συστημάτων: 1. Ο απλός τύπος βελτιστοποιητή με σταθερό ποσοστό μείωσης της τάσης εξόδου, πχ. κατά 8% , 2. Ο μεταβλητός τύπος βελτιστοποιητή ο οποίος σταθεροποιεί την τάση εξόδου ανεξάρτητα με την τάση εισόδου. Λόγω των διακυμάνσεων τάσης που έχουμε παρατηρήσει στο Ελληνικό δίκτυο διανομής, τα συστήματα μεταβλητού τύπου προσφέρουν μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας αλλά και μεγαλύτερη ασφάλεια για τις κτηριακές εγκαταστάσεις, προσθέτει ο κ. Robertson.
Ο ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός (οι κινητήρες, οι συμπιεστές των ψυκτικών συγκροτημάτων, τα συστήματα κλιματισμού/αερισμού, ο συμβατικός φωτισμός και η τεχνολογία LED) λειτουργούν λιγότερο αποτελεσματικά λόγω της υψηλής τάσης και της χαμηλής ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος. Για παράδειγμα, η διάρκεια ζωής των συμβατικών λαμπτήρων μειώνεται από τις 1000 στις 550 ώρες λειτουργίας, εάν τροφοδοτούνται με τάση 240V αντί για 230V. Οι ηλεκτρικές συσκευές καταπονούνται από τη χαμηλή ποιότητα ισχύος, τις διακυμάνσεις της τάσης και τις αρμονικές οι οποίες συχνά καταστρέφουν τις ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές.
Η μέθοδος της βελτιστοποίησης τάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλες τις κτηριακές εγκαταστάσεις;
Σε κάποιες περιπτώσεις είναι προτιμότερο να βελτιστοποιηθεί η τάση για όλη την ηλεκτρολογική εγκατάσταση του κτηρίου, ενώ σε άλλες περιπτώσεις είναι τεχνοοικονομικά πιο συμφέρουσα η διαχείριση της τάσης για ένα μέρος της. Σε εγκαταστάσεις που έχουν περιορισμένες καταναλώσεις και όπου η τάση του δικτύου είναι χαμηλή, είναι συχνά προτιμότερη η ανανέωση των συστημάτων φωτισμού ή άλλες παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας. Σε άλλες περιπτώσεις κτηρίων που έχουν υψηλές τιμές τάσης χωρίς αυξομειώσεις, μπορεί να γίνει και σχετική ρύθμιση του υφιστάμενου μετασχηματιστή.
Πως μπορεί η εφαρμογή της βελτιστοποίησης τάσης να βοηθήσει τη λειτουργία της επιχείρησής μου;
Η Ευρωπαϊκή κατεύθυνση για την μείωση της κατανάλωσης ενέργειας των επιχειρήσεων καθώς και η κοινωνική ευθύνη τους για τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου, αποτελούν σημαντικούς λόγους για την εγκατάσταση των συστημάτων βελτιστοποίησης τάσης. Εκτός από τον οικολογικό χαρακτήρα της τεχνολογίας, τα συστήματα αυτά συμβάλουν ουσιαστικά στην εξοικονόμηση ενέργειας, μειώνουν το κόστος συντήρησης του εξοπλισμού επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών συσκευών.
Η συνολική εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της βελτιστοποίησης τάσης εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από το είδος των φορτίων του κτηρίου και κατά πόσο η κατανάλωση ενέργειας τους είναι εξαρτώμενη από την τάση τροφοδοσίας τους. Η συνολική εξοικονόμηση ενέργειας είναι άμεσα εξαρτώμενη από τη μέγιστη ισχύ ζήτησης και τις ώρες λειτουργίας των φορτίων κατανάλωσης, το ποσοστό μείωσης της τάσης και το ποσοστό μείωσης της ισχύος σε σχέση με το ποσοστό μείωση της τάσης.
Σε κάθε περίπτωση, η αναλυτική καταγραφή της τάσης του δικτύου διανομής και των διακυμάνσεων της για διάστημα τουλάχιστον επτά ημερών, η ανάλυση των φορτίων κατανάλωσης, η αυτοψία στο κτήριο για την καταγραφή του είδους των φορτίων και η σχετική μελέτη από εξειδικευμένο μηχανικό είναι επιβεβλημένη για τον ορθό υπολογισμό του ποσοστού εξοικονόμησης.
Ιωάννης Ι. Πουράκης
Διπλ. Μηχ/γος Μηχανικός B.Eng, M.Sc.
Managing Director – ΕcoMechanica
Πηγή: Voltage Management, Technical Guide, The Carbon Trust (UK)
https://ecomechanica.gr/wp-content/uploads/2017/10/M-unit-close-up-left1.jpg8541280admin/wp-content/uploads/2022/03/ecomechanica-logo.pngadmin2017-10-11 00:27:002022-03-29 00:36:26Εξοικονόμηση ενέργειας μέσω βελτιστοποίησης τάσης
