Obr. Solárne panely môžu byť na vonkajšej strane budovy, ale zohrávajú ústrednú úlohu v koncepcii spoločnosti Provitec Energiefabrik pre autonómne energetické zásobovanie budov. (Foto: Provitec GmbH)
Jej inovatívny koncept elektricky sebestačných budov je ideálny pre logistické centrá, kancelárske komplexy, maloobchodné predajne a iné menej energeticky náročné prevádzky. Keď otvárali svoje nové budovy, riaditeľ spoločnosti Provitec Robert Endress prežil niekoľko bezsenných nocí. Komplex Die Energiefabrik (skrátene EnFa) funguje úplne nezávisle od verejnej rozvodnej siete – vďaka inovatívnemu systému dodávok energie, ktorý vyvinula spoločnosť Provitec spoločne so staviteľom F. Widmannom. Od roku 2014, keď sa budova otvorila, nemala jej sieť zatiaľ jediný skrat alebo výpadok. Pre F. Widmanna a spoločnosti, ktoré si prenajímajú priestory v komplexe, je to teda nielen spoľahlivé zásobovanie energiou, ale rozhodujúce sú úspory na nákladoch za energie.
Len 6 centov za kilowatthodinu
„Vďaka nášmu konceptu má samoudržateľný systém dodávania energie náklady na výrobu elektrickej energie od 6 do 20 centov na 1 kWh v závislosti od konštelácie použitých zdrojov energie,” hovorí R. Endress. „Vo väčšine prípadov sa vypláca aj bez vládnych dotácií.“ 350 m2 dielní a 600 m2 kancelárskych priestorov je zásobovaných elektrickou energiou, vykurovaním a chladením zo 100 % obnoviteľných zdrojov energie. Systém dodávky energie je navrhnutý tak efektívne, že nie je potrebná rezerva z verejnej siete, čím je energia nielen ekologická, ale aj lacná. Vlastníci budov sa tiež vyhnú poplatkom a daniam, ktoré niektoré krajiny účtujú za solárne systémy napojené na verejnú rozvodnú sieť.
Správna kombinácia udržateľných zdrojov
Budova vďačí za energetickú autonómiu kombinácii energetických zdrojov a skladovania energie. Strecha a fasáda sú obložené solárnymi panelmi, ktoré poskytujú výkon 112 kW. Elektrická energia, ktorá sa okamžite nepoužije, sa uskladní v banke s kapacitou 400 kWh. To pokryje približne 80 % energetických nárokov a stabilizuje dodávky energie. Počas obdobia nedostatočného slnečného žiarenia nabieha jednotka spaľovania bioplynu na teplo (vykurovanie) a elektrický výkon má 40 kW. Na vykurovanie a chladenie budov sa používajú tri tepelné čerpadlá. Nachádzajúc sa severne od mesta Stuttgart, tento inovatívny systém zásobovania energiou produkuje dostatok prebytkovej energie pre tri nabíjacie stanice a flotilu štyroch elektrických vozidiel – za menej ako 10 centov za kilowatthodinu.
Predpokladané energetické požiadavky
„Inteligentná kontrola jednotlivých komponentov je nevyhnutná pre efektívnosť a účinnosť. V tejto oblasti zohráva kľúčovú úlohu schopnosť predpovedať ponuku a dopyt po energii na základe meteorologických údajov, požiadavky zo systému riadenia projektu – umožňujú vypnúť svetlá a znížiť teplotu v nepoužitých miestnostiach. Systém tiež využíva plány služobných ciest na koordináciu nabíjacích cyklov pre vozový park s cieľom optimalizovať využitie rôznych zdrojov energie a vyhnúť sa prekážkam.
Konvergencia disciplín
„Jedna z najväčších výziev tohto projektu,“ pripomína R. Endress, „je, že spája údaje z takých rozmanitých disciplín ako automatizácia budov, personálny manažment, prognóza počasia a ERP systémy.“ Riadiaci systém vyššej úrovne, ktorý riadi celok, musí komunikovať s mnohými rozhraniami a dátovými formátmi, musí umožniť pripojenie na databázu a musí byť schopný zvládnuť určité úlohy z kontrolných komponentov. Na vyriešenie týchto náročných požiadaviek použila spoločnosť Provitec rozsiahle skúsenosti z automatizačných projektov, ako aj vlastné skúsenosti s ich programovaním a implementáciou.
Ako HW platformu pre ich databázovo náročný softvér použila APC 910 od B&R, ktorý balí obrovský výkon do malého formátu. Pre vyššiu úroveň riadenia si inžinieri vybrali CPU systému X20, ktorý spravuje rôzne úlohy od riadenia tepelných čerpadiel a nabíjacích staníc až po osvetlenie. Komunikuje cez POWERLINK s tromi podstanicami X20 a 440 I/O bodmi. Ovládací 18,5“ panel AP900 v riadiacej miestnosti je zavesený na otočnom ramene a vo vyhotovení z nehrdzavejúcej ocele. Systém možno ovládať diaľkovo.
Správny riadiaci systém pre každú situáciu
„Riadiaca technológia B&R ponúka otvorenosť a flexibilitu, ktorú potrebujeme na kooperáciu všetkých našich rozhraní a dátových formátov,“ dodáva R. Endress. Napriek tomu toto nebolo jediným dôvodom, prečo bolo B&R jasnou voľbou už vo fáze plánovania. Prinajmenšom rovnako dôležitá bola ľahká škálovateľnosť a interoperabilita priemyselných riadiacich modulov. „B&R umožňuje pokryť celé spektrum úloh – od veľmi jednoduchých až po veľmi komplexné.“ Expert v oblasti automatizácie tiež chváli integrované vývojové prostredie B&R: „Vyrastali sme spolu s Automation Studio, takže bolo ľahké uvedomiť si silné stránky aj zjednodušenie práce.“
Rýchlejšie výsledky R. Endress oceňuje mnohé detaily, ktoré prispievajú k zjednodušeniu procesu, napríklad integrovaný webový server a rozhranie SQL, ktoré dávajú riadiacej jednotke priamy prístup k databázam a ERP bez toho, aby museli naprogramovať prístup od základov alebo si ho zakúpiť samostatne. „Sme presvedčení, že B&R nám poskytuje viac technických možností, ako by sme získali s konkurenciou. Najväčšou výhodou spoločnosti B&R je však kvalita ich služieb. So všetkými ťažkosťami, ktoré by ste očakávali v priebehu takého zložitého projektu, spoločnosť B&R nikdy nezlyhala a dokázala ich vyriešiť.
