Oszczędzanie energii stało się w Polsce koniecznością. Członkostwo w Unii Europejskiej wymusza na nas przestrzeganie określonych norm. Do 2020 r. musimy spełnić „cele 3 x 20” uzgodnione na szczycie Rady Europejskiej w marcu 2007 r., czyli zmniejszenie o 20% emisji CO2, zwiększenie o 20% udziału energii ze źródeł odnawialnych oraz zwiększenie o 20% efektywności energetycznej. Jak mogą w tym pomóc rozwiązania IT?
Szacuje się, że obiekty przemysłowe zużywają 33% globalnej energii, wyprzedzając pod tym względem transport, budynki użytkowe czy mieszkalne. Właściciele przedsiębiorstw przemysłowych zazwyczaj są świadomi wpływu zużycia energii na koszty funkcjonowania ich firm, ale niewiele robią w celu poprawy efektywności energetycznej.
Tymczasem według analityków rynku do 2030 r. może nastąpić dwukrotny wzrost popytu na energię, a zasoby naturalne są na wyczerpaniu. Najwyższy więc czas rozpocząć jej oszczędzanie.
Uwarunkowania prawne
Dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej, uchwalona w październiku 2012 r. przez Parlament Europejski z myślą o intensyfikacji starań państw członkowskich w celu efektywniejszego wykorzystywania energii we wszystkich częściach łańcucha energetycznego, nakłada obowiązek wykonywania audytów zużycia energii na wszystkie firmy, będące członkami UE, zatrudniające ponad 250 pracowników lub mające roczne obroty powyżej 50 mln euro.
Szacuje się, że w przeciętnym obiekcie przemysłowym można zmniejszyć zużycie energii o 10–20%. Przedsiębiorcy zazwyczaj jednak nie wiedzą, od czego zacząć. Tymczasem pierwszym krokiem powinien być audyt energetyczny. Następnie, by uzyskać długofalowe, stabilne w czasie oszczędności energii, należy przygotować plan działań, obejmujący usprawnienia ad hoc oraz długoterminową strategię: pomiar zużycia energii, określenie miejsc (procesów) wymagających interwencji, wprowadzenie automatyzacji, a także monitorowanie i kontrolę. Takie działania w bliższej lub dalszej perspektywie prowadzą do sporych oszczędności, a ten argument przemawia do przedsiębiorców.
Rola narzędzi IT
Rozwój technik informatycznych i komunikacyjnych pociąga za sobą rosnące zużycie energii. Szacuje się, że urządzenia IT odpowiadają za 2–2,5% globalnej emisji gazów cieplarnianych. To przykładowo tyle, ile emituje przemysł lotniczy. Korzyści z ich stosowania rekompensują jednak negatywny wpływ na środowisko. Systemy informatyczne służą bowiem do kontrolowania zużycia energii w poszczególnych procesach produkcyjnych, pomagają oszacować zapotrzebowanie na energię i automatycznie przekierować zasilanie w miejsca, gdzie jest najbardziej potrzebne. Ograniczając zużycie energii, ograniczamy emisję CO2. Dwutlenek węgla stanowi znaczny odsetek wszystkich gazów cieplarnianych, a największa jego część powstaje w wyniku zużycia energii.
Jak wynika z badania firmy Epicor, przedsiębiorstwa nie mają jednak wystarczającej wiedzy o konieczności pomiarów CO2. Sondaż zrealizowany przez firmę Epicor na przełomie sierpnia/września 2011 r. miał na celu: zbadanie zdolności i skłonności firm do identyfikowania emisji gazów cieplarnianych, ustalenie techniki pomiaru emisji, określenie, w jakim stopniu firmy muszą spełnić nie tylko prawne wymagania w zakresie zrównoważonego rozwoju, ale również oczekiwania swoich partnerów i klientów. Ankietowane były firmy zatrudniające od 100 do 1000 pracowników (42%), większość (48%) stanowiły przedsiębiorstwa z branży wytwórczej.
Z sondażu wynika, że aż 80% przebadanych przedsiębiorstw nie monitoruje własnej produkcji śladu węglowego (footprint), a 85% z nich nie potrafi określić ilości CO2 wyemitowanej w ciągu ostatniego półrocza. Ponadto firmy nie są przygotowane na dostosowanie procesów produkcyjnych do restrykcji prawnych względem emisji CO2. Chociaż wśród światowych gospodarek zauważalny jest wzrost znaczenia inicjatyw z obszaru carbon accounting, a nowe przepisy zobowiązują do pomiarów emisji CO2, to z badania firmy Epicor zrealizowanego wśród blisko 1000 firm z branży produkcyjnej z całego świata wynika, że przedsiębiorstwa nie potrafią skutecznie wdrażać nowych przepisów.
Trzy czwarte ankietowanych firm nie potrafi nawet określić, czy ich działalność podlega raportowaniu emisji, a 58% w ogóle nie rozumie terminu związanego z pomiarem emisji CO2 – carbon accounting. W dodatku takiej wiedzy nie mają także dyrektorzy najwyższego szczebla. W 50% przebadanych przedsiębiorstw osoby decyzyjne na stanowiskach dyrektorskich deklarują brak podejmowania inicjatyw wpisujących się w raportowanie emisji dwutlenku węgla.
Przykłady rozwiązań IT
W marcu 2013 r. Epicor Software Corporation wprowadził zmiany w ofercie rozwiązań do redukcji emisji gazów. Epicor Carbon Connect jest teraz dostępny na rynku jako rozwiązanie do zarządzania energią (Energy Management Solution) i dostarcza narzędzia do identyfikacji, analizy, audytu, śledzenia, zarządzania oraz oceny i raportowania wszelkich procesów związanych ze zużyciem energii i emisją dwutlenku węgla.
Epicor Energy Management ułatwia automatyczne tworzenie raportów zawierających informacje na temat zużycia energii oraz generowanych oszczędności. Taka wiedza umożliwia analizę bieżącej sytuacji i podjęcie decyzji, jak opracować strategię zarządzania energią w przedsiębiorstwie. Jako część systemu do zarządzania zasobami przedsiębiorstwa (ERP) Epicor Energy Management jest dostępny w modelu na żądanie (on demand) lub instalowany na lokalnym serwerze u klienta. Umożliwia prognozowanie wielkości emisji oraz planowanie budżetu z uwzględnieniem kosztów środowiskowych.
Z kolei firma IFS w październiku 2009 r. wprowadziła na rynek narzędzie Eco-Footprint Management, ułatwiające monitorowanie wpływu prowadzonej przez przedsiębiorstwa działalności na środowisko naturalne – od pozyskiwania surowców przez projektowanie wyrobów, ich produkcję oraz emisję zanieczyszczeń. Rozwiązanie wspiera strategie w zakresie kontroli kosztów oraz dostosowania do zmieniających się regulacji prawnych dotyczących ochrony środowiska.
IFS Eco-Footprint Management może być używany przez każdą firmę zaangażowaną w produkcję dyskretną, wsadową, projektowanie i produkcję na zamówienie, projekty EPCI (Engineering, Procurement, Constructing and Installation – projektowanie, zaopatrzenie, wykonanie konstrukcji i ich instalacja) oraz większość innych modeli biznesowych. Rozwiązanie jest dostępne jako moduł funkcjonalny systemu klasy ERP IFS Applications. Do działania wymaga tylko modułu IFS Dystrybucja, a w niektórych przypadkach także IFS Produkcja.
Jeszcze wcześniej, bo w II połowie 2008 r. firma SAP AG udostępniła rozwiązanie, które również ułatwia firmom pomiar i zmniejszanie zużycia energii oraz tworzenie raportów dotyczących tego zużycia. To element aplikacji SAP Environmental Compliance, stworzony wspólnie przez członków grupy ds. branży chemicznej, działającej w ramach programu Industry Value Network. Połączenie aplikacji SAP Manufacturing Integration and Intelligence (SAP MII) z rozwiązaniem OSIsoft PI i aplikacją SAP Environmental Compliance (opracowaną we współpracy z firmą TechniData) umożliwiło stworzenie rozwiązania do zarządzania energią. Zapewnia ono m.in. rozpoznawanie obszarów, w których można zmniejszyć zużycie energii, co stanowi pierwszy krok do realizacji strategii energooszczędności.
Również firma Microsoft już w wersji 2009 systemu Dynamics AX wprowadziła Environmental Sustainability Dashboard, czyli Monitor Ekologii Pracy. Nowe rozwiązanie umożliwia gromadzenie precyzyjnych danych potrzebnych do mierzenia kluczowych wskaźników dziennego zużycia energii elektrycznej oraz emisji gazów cieplarnianych, czyli podstawowych wskaźników środowiskowych określonych w Inicjatywie ds. Ogólnoświatowej Sprawozdawczości. Na podstawie tych informacji przedsiębiorstwa mogą monitorować wpływ, jaki wywierają na środowisko naturalne, i opracowywać rozwiązania biznesowe ograniczające koszty oraz zużycie energii w ich zakładach.
Pod koniec 2012 r. firma Fujitsu zaprezentowała oparte na przetwarzaniu w chmurze (cloud computing) oprogramowanie Eco Track, które ułatwia wykonywanie audytów zużycia energii zgodnie z wchodzącymi w życie wymaganiami.
Energooszczędne centra danych
Za największy pobór energii odpowiada nie tylko budownictwo komercyjne i przemysł, ale także serwerownie i centra przetwarzania danych – szacuje się, że na centra danych przypada ponad 5% światowego zużycia energii.
Duży potencjał ograniczenia tego zużycia tkwi w systemach zasilania i chłodzenia centrów danych. W źle zaprojektowanej serwerowni tylko 40% energii zużywa sprzęt IT. Reszta idzie na system chłodzenia, zasilania wentylacji i klimatyzacji. Jak zmienić te proporcje?
W przypadku energooszczędnego centrum danych PUE (Power Usage Effectiveness – opracowany przez konsorcjum Green Grid współczynnik efektywności wykorzystania energii) nie powinien być większy niż 2 i jest tym korzystniejszy, im bardziej zbliża się do wartości 1 (obecnie wynosi od 1,8 do 2,5). PUE obliczany jest jako stosunek mocy pobieranej przez wszystkie urządzenia zainstalowane w centrum danych do mocy pobieranej tylko przez sprzęt IT (czyli serwery, przełączniki, pamięci masowe, urządzenia I/O itd.).
Według ekspertów z firmy Emerson Network Power można, modernizując klimatyzację precyzyjną z systemami zasilania oraz monitoringu, osiągnąć średnioroczne PUE na poziomie 1,12. Najnowsze systemy klimatyzacji Liebert Smart Aisle umożliwiają pracę w trybie freecooling (chłodzenie z wykorzystaniem powietrza) przez 95% czasu w roku (dla temperatury powietrza zewnętrznego poniżej +26oC). Z kolei system zasilania gwarantowanego Chloride Trinergy umożliwia uzyskanie średniorocznej sprawności 97,8%, przy zachowaniu pełnego bezpieczeństwa odbiorów IT i kondycjonowaniu napięcia We/Wy. A połączenie systemu klimatyzacji precyzyjnej i zasilania gwarantowanego umożliwia uzyskanie oszczędności ok. 26% w wyniku synergii tych rozwiązań (PUE = 1,12).
Efektywność systemu chłodzenia można również zwiększyć przez odpowiednie zarządzanie strumieniami zimnego i gorącego powietrza, stosując klimatyzatory wstawiane między szafy serwerowe (zimne korytarze). W sukurs idą także producenci procesorów, które obecnie mogą pracować w wyższej temperaturze, co oznacza mniejsze zapotrzebowanie na ich chłodzenie, czyli – kolejne źródło oszczędności energii.
Firma Intel z kolei oferuje Intel Node Manager, inteligentne narzędzie do raportowania zużycia energii, które ogranicza zużycie energii przez system, procesory i pamięć zgodnie z zasadami zdefiniowanymi przez kierownictwo działu IT.
Smart Metering
Inteligentne liczniki to najnowsza generacja systemów pomiarowych energii elektrycznej (a także gazu, wody), zapewniająca dwustronną zdalną komunikację z urządzeniem i gromadzenie danych o konsumpcji mediów. Według światowych badań oszczędność energii uzyskana dzięki technologii smart metering wynosi 5–15%. Według ESMA (European Smart Metering Alliance) liczniki smart wyróżnia kilka wspólnych cech, takich jak: automatyczne przesyłanie, automatyczne zarządzanie i wykorzystanie danych pomiarowych i dwustronna komunikacja, tzn. zdalny przesył informacji z licznika (zdalny odczyt), a także transmitowanie informacji do licznika, np. zdalna konfiguracja czy zdalne odłączenie zasilania.
Smart metering znalazł zastosowanie w USA, Kanadzie, we Włoszech i w Niemczech. Proces wdrażania inteligentnych sieci już się rozpoczął i wiele wskazuje na to, że w kolejnych latach jeszcze przyspieszy. Datamonitor informował w 2009 r., że około 70% sieci przesyłowych jest przestarzałych, a w ciągu najbliższych 15 lat trzeba będzie wymienić około 60% infrastruktury.
Przyszłość
Z raportu firmy Gartner wynika, że zaistniałe w ostatnim czasie globalne zmiany dotyczące podwyższania cen za energię oraz wzrostu kosztów operacyjnych to czynniki, które mają i będą miały wpływ na bieżące inwestycje w zakresie zarządzania energią. Ponadto rośnie znaczenie biznesowe takich zagadnień, jak zrównoważony rozwój czy ochrona środowiska naturalnego – zwłaszcza dla firm z krajów objętych ostrymi regulacjami emisji gazów cieplarnianych.
Na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań IT, które pomagają w kontrolowaniu zużycia energii (lub emisji CO2). Energooszczędność jest w zasięgu ręki.
Tomasz Gliwka, kierownik ds. rozwiązań biznesowych, Epicor:
Według raportu zrealizowanego w styczniu 2013 r. przez firmę analityczną Gartner wzrost cen energii oraz wyższe koszty operacyjne z tym związane powodują, że przedsiębiorstwa zaczynają coraz bardziej interesować się infrastrukturą IT do optymalnego zarządzania energią. Rozwiązania do zarządzania energią (Energy Management Solutions) oferują wiele możliwości – od identyfikacji, analizy, audytu, przez śledzenie i zarządzanie, po ocenę i raportowanie zużycia energii i emisji CO2. Ponadto wdrożenie tego typu rozwiązań jest sposobem na zwiększenie własnej konkurencyjności. Ich zastosowanie przynosi również korzyści na różnych etapach funkcjonowania firmy – od zredukowania kosztów operacyjnych, przez wdrażanie polityk proekologicznych, na zgodności z certyfikatami ISO skończywszy.
Mimo wielu korzyści biznesowych płynących z implementacji tego typu rozwiązań nie spodziewam się jednak nagłego i masowego wzrostu wdrożeń wśród polskich firm. Uważam, że decyzje inwestycyjne w tym zakresie będą zapadały w ciągu kilku najbliższych lat.
Autor: Elżbieta Jaworska