Az energiafelhasználás ma már nem kizárólag költségkérdés az ipari vállalatok számára. Az energiaárak változása, a fenntarthatósági elvárások, a környezetvédelmi célok és a hatékonyabb termelés iránti igény egyaránt arra ösztönzik a szervezeteket, hogy pontosabban ismerjék és tudatosabban irányítsák energiafelhasználásukat.
Ebben nyújt strukturált keretet az ISO 50001 energiairányítási rendszer, amelynek célja nem egyszerűen az elfogyasztott energia mennyiségének nyomon követése. A szabvány egy olyan folyamatos fejlesztési megközelítést határoz meg, amelynek segítségével a vállalatok mérhető módon javíthatják energiateljesítményüket, energiahatékonyságukat, energiafelhasználásukat és energiafogyasztásukat.
Az ISO 50001 azonban akkor tud valódi üzleti és műszaki értéket teremteni, ha megfelelő minőségű adatok állnak mögötte. Egy havi villany- vagy gázszámla megmutatja, hogy mennyi energiát használt fel egy telephely, de arra már nem feltétlenül ad választ, hogy melyik technológia, gépsor vagy üzemállapot okozta a fogyasztást, illetve hol találhatók a tényleges energiahatékonysági tartalékok.
Az ISO 50001:2018 egy nemzetközi energiairányítási szabvány, amely keretrendszert biztosít az energiairányítási rendszer – Energy Management System, EnMS – kialakításához, működtetéséhez, fenntartásához és folyamatos fejlesztéséhez. A szabvány központi eleme az energiateljesítmény szisztematikus javítása.
Az ISO 50001 alapját a más irányítási rendszerekből is ismert PDCA – Plan, Do, Check, Act – ciklus adja. A vállalat meghatározza az energetikai célokat és a szükséges intézkedéseket, végrehajtja azokat, méri az eredményeket, majd a tapasztalatok alapján újabb fejlesztéseket indít.
Ez lényeges különbséget jelent egy egyszeri energetikai felméréshez vagy energiaaudithoz képest. Az ISO 50001 nem egyetlen projektet jelent, hanem folyamatos vállalati működési modellt.
A rendszer ráadásul jól integrálható más irányítási rendszerekkel, például az ISO 9001 minőségirányítási rendszerrel vagy az ISO 14001 környezetközpontú irányítási rendszerrel.
Egy ipari telephely teljes villamosenergia- vagy földgázfogyasztása önmagában kevés információt hordoz arról, hogy hol és milyen hatékonysággal használják fel az energiát.
Egy gyár teljes villamosenergia-fogyasztása például egyszerre tartalmazhatja a gyártósorok, kompresszorok, szivattyúk, hűtőrendszerek, HVAC-rendszerek, világítás és számos egyéb technológiai berendezés fogyasztását.
Ha csak a telephely főmérőjének havi adata áll rendelkezésre, könnyen láthatóvá válik, hogy a fogyasztás nőtt vagy csökkent. Az viszont már nem feltétlenül derül ki, hogy miért történt a változás.
Éppen ezért az ISO 50001 szerinti energiairányítás egyik fontos lépése az energiafelhasználás részletes megértése és a jelentős energiafelhasználások – Significant Energy Uses, SEU – azonosítása.
Ipari környezetben jelentős energiafelhasználási terület lehet például:
A cél nem feltétlenül az, hogy minden egyes fogyasztót külön mérjünk. Sokkal fontosabb annak meghatározása, hogy mely energiafelhasználások jelentősek, és mely adatok szükségesek a teljesítményük objektív értékeléséhez.
A hatékony ISO 50001 energiairányítás egyik alapja a megfelelő mérési infrastruktúra és az ipari adatgyűjtés.
A szükséges adatok számos különböző forrásból érkezhetnek. Ilyenek lehetnek: villamosenergia-mérők, gázmérők, hőmennyiségmérők, vízmérők, sűrített levegő mérők, PLC-rendszerek, SCADA-rendszerek, gyártógépek és egyéb ipari berendezések.
Ezek az adatok automatizált adatgyűjtő rendszeren keresztül központilag tárolhatók, feldolgozhatók és összevethetők.
A különbség jelentős lehet a manuális és az automatizált adatgyűjtés között.
Ha például egy mérőállást havonta egyszer olvasnak le, akkor a vállalat havi energiafogyasztással rendelkezik. Egy automatizált rendszer azonban akár 15 perces, perces vagy technológiai ciklusokhoz igazított fogyasztási adatokat is biztosíthat.
Minél részletesebb az időbeli felbontás, annál könnyebben azonosíthatók olyan jelenségek, amelyek havi összesített adatokból gyakorlatilag láthatatlanok.
Ilyen lehet például egy éjszakai alapterhelés, hétvégi indokolatlan fogyasztás, rövid idejű teljesítménycsúcs vagy egy berendezés energiaigényének fokozatos növekedése.
A cél ugyanakkor nem a lehető legtöbb adat összegyűjtése. A jó energiairányítási rendszerben csak azok az adatok kapnak hangsúlyt, amelyekből értelmezhető információ és végül konkrét döntés születhet.
Az ISO 50001 egyik alapfogalma az EnPI – Energy Performance Indicator, vagyis energiateljesítmény-mutató. Az EnPI segítségével egy szervezet mérni és követni tudja energiateljesítményét.
Ennek azért van jelentősége, mert a teljes energiafogyasztás változása önmagában nem feltétlenül jelenti az energiahatékonyság romlását vagy javulását.
Vegyünk egy egyszerű példát.
Egy üzem egyik évben 10 GWh villamos energiát használ fel, a következő évben pedig 11 GWh-t. Első ránézésre ez 10 százalékos fogyasztásnövekedés.
Ha azonban ugyanebben az időszakban a termelési volumen 20 százalékkal nőtt, akkor a vállalat fajlagos energiafelhasználása valójában javulhatott.
Ezért az iparban sokkal informatívabb mutató lehet például:
Az ilyen energiahatékonysági KPI-ok segítségével már különböző termelési időszakok is érdemben összehasonlíthatók.
Az energiateljesítmény javulásának értékeléséhez szükség van összehasonlítási alapra. Ezt nevezzük Energy Baseline-nak, röviden EnB-nek, vagyis energetikai alapállapotnak.
Az ISO 50001 alkalmazásakor a vállalat egy meghatározott időszak energiafelhasználását veszi alapul, majd ehhez képest vizsgálja a későbbi teljesítményt. Az ISO hivatalos összefoglalója az Energy Performance Indicatorok és az Energy Baseline-ok használatát egyaránt az energiateljesítmény követésének részeként emeli ki.
Ipari környezetben azonban ritkán elegendő egyszerűen két időszak fogyasztását egymás mellé helyezni.
Figyelembe kell venni azokat a változókat is, amelyek az energiafelhasználást érdemben befolyásolják. Ilyen lehet többek között:
Ez vezet el a normalizált energiafogyasztás fogalmához.
Egy vállalat teljes energiafogyasztása ugyanis úgy is növekedhet, hogy közben az energiahatékonysága javul. Ha ezt nem vesszük figyelembe, hibás következtetéseket vonhatunk le az energetikai intézkedések eredményéről.
A részletes ipari energiaadatok egyik legnagyobb előnye, hogy olyan működési anomáliák is láthatóvá válhatnak, amelyek hagyományos havi riportokból nem derülnek ki.
Egy megfelelő energia monitoring rendszer például megmutathatja, hogy mekkora egy üzem alapterhelése akkor, amikor nincs termelés.
Ha egy gyártócsarnok vasárnap hajnalban közel ugyanannyi energiát használ, mint egy termelési műszak alatt, az indokolhatja a fogyasztók részletes vizsgálatát.
Hasonlóan értékes információ lehet, ha egy sűrített levegős rendszer energiafogyasztása fokozatosan növekszik, miközben a termelési igény nem változik jelentősen. Ennek oka lehet például szivárgás, nem megfelelő szabályozás vagy egy berendezés romló műszaki állapota.
A rendszer segítségével felismerhető lehet többek között:
Az ilyen eltérések azonosítása már közvetlenül támogathatja az energiahatékonysági intézkedések meghatározását és a technológiai működés optimalizálását.
Az egyik legfontosabb különbség az adatgyűjtés és az energiairányítás között, hogy az adat önmagában nem eredményez energiamegtakarítást.
A megtakarítás akkor jelenik meg, amikor az adatok alapján azonosított eltérésekhez konkrét intézkedés kapcsolódik.
Ez lehet például:
Az ipari adatgyűjtés további előnye, hogy a beavatkozás eredménye később ugyanezzel az adatrendszerrel objektíven ellenőrizhető.
Ez különösen fontos az ISO 50001 folyamatos fejlesztési logikájában.
Nem elegendő azt állítani, hogy egy beruházással várhatóan csökkent az energiafelhasználás. A megfelelő EnPI-k és energiaadatok segítségével számszerűen is kimutatható, hogy az intézkedés után valóban javult-e az energiateljesítmény.
Egy jól kialakított energia monitoring és riporting rendszer nemcsak adatokat gyűjt, hanem azokat különböző szervezeti szintek számára értelmezhető formában jeleníti meg.
Más információra van szüksége például egy karbantartó mérnöknek, egy energetikusnak és a vállalat vezetésének.
Az operatív szinten fontos lehet egy adott berendezés pillanatnyi teljesítményfelvétele vagy egy rendellenes fogyasztás.
Energetikai szinten már az EnPI-k, trendek, alapállapotok és időszaki összehasonlítások kerülhetnek előtérbe.
Vezetői szinten pedig jellemzően néhány jól meghatározott energiahatékonysági KPI, célérték és eltérés biztosít elegendő információt.
A megfelelő dashboardok és automatikus riportok segítségével ezért az energiaadatokból vezetői döntéstámogató információ hozható létre.
A strukturált adattárolás további előnye, hogy az adatok később visszakereshetők, ami az ISO 50001 auditok és a belső energiairányítási felülvizsgálatok során is jelentősen megkönnyítheti az információk rendelkezésre bocsátását.
Az energiaadat-gyűjtés ritkán önálló technológiai sziget.
Egy megfelelően kialakított ipari adatgyűjtési infrastruktúra ugyanazokat az OT-adatforrásokat később számos más üzleti vagy termelési célra is felhasználhatja.
A PLC-kből, SCADA-rendszerekből, fogyasztásmérőkből és gyártógépekből érkező adatok például alapot jelenthetnek:
Éppen ezért egy ISO 50001 projekt során érdemes már az első lépésektől integrált ipari adatarchitektúrában gondolkodni.
Egy jól kialakított rendszerben nem külön energetikai, termelési és üzleti adatvilág működik, hanem az OT-, IT- és vállalatirányítási rendszerek releváns adatai összekapcsolhatók.
Ennek köszönhetően az energiafelhasználás nemcsak idő szerint, hanem például termékhez, gyártási tételhez, géphez, műszakhoz vagy technológiai állapothoz is rendelhető.
Ez jelentősen növeli az energetikai elemzések értékét.
Az egyik tipikus tévedés, hogy egy energia monitoring projekt azzal kezdődik: „mérjünk meg mindent”.
A több adat azonban nem automatikusan jelent jobb energiairányítást.
Ha nincs előre meghatározva, hogy milyen kérdésekre szeretnénk választ kapni, könnyen kialakulhat egy olyan rendszer, amely több ezer adatpontot tárol, de kevés valóban használható információt szolgáltat.
Gyakori probléma az is, amikor az energiaadatokat nem kapcsolják össze a termelési adatokkal.
Egy gép 500 kWh napi fogyasztása önmagában keveset mond. Ha azonban tudjuk, hogy az egyik napon 10 000, a másikon pedig 15 000 terméket gyártott, már kiszámítható a fajlagos energiafelhasználás, és összehasonlítható a technológia tényleges energiateljesítménye.
Szintén gyakori helyzet, hogy az energetikai információk továbbra is különálló Excel-táblákban, manuálisan összeállított riportokban vagy egymástól elszigetelt rendszerekben találhatók.
Az ISO 50001 digitalizációjának ezért nem az adatpontok számából, hanem a megválaszolandó üzleti és technológiai kérdésekből érdemes kiindulnia.
Ezek a kérdések fontosabbak annál, hogy hány mérő vagy adatpont kerül a rendszerbe.
Egy jól felépített rendszer kialakítása nem feltétlenül jelent azonnal nagyszámú új mérőeszköz telepítését.
Az első lépés annak feltérképezése, hogy milyen energetikai és termelési adatok állnak már rendelkezésre.
Sok ipari üzemben jelentős adatmennyiség érhető el meglévő PLC-, SCADA-, épületfelügyeleti vagy mérőrendszerekből, csak ezek az információk jelenleg nem kerülnek közös adatplatformra.
Ezt követően azonosíthatók a jelentős energiafelhasználók, meghatározhatók a szükséges EnPI-k és Energy Baseline-ok, majd megvizsgálható, hogy milyen további mérési pontokra van valóban szükség.
A megfelelő sorrend ezért általában:
Ez a megközelítés segít elkerülni a felesleges beruházásokat, miközben az elkészült rendszer közvetlenül támogatja az ISO 50001 energiairányítási folyamatokat.
Az ISO 50001 valódi értéke nem maga a tanúsítvány, hanem az a vállalati működési rendszer, amely mögötte kialakul.
Egy jól működő energiairányítási rendszerben a vállalat pontosabban látja, hol használja fel az energiát, milyen tényezők befolyásolják a fogyasztást, hol vannak eltérések, és milyen intézkedések eredményeznek tényleges javulást.
Ehhez azonban megbízható mérési adatokra, megfelelő energiateljesítmény-mutatókra és az energetikai, termelési, valamint technológiai információk összekapcsolására van szükség.
Az ipari adatgyűjtés, energia monitoring és adatvizualizáció ezen a ponton válik az ISO 50001 egyik legfontosabb gyakorlati támogató eszközévé.
A cél ugyanis nem az, hogy minél több adatot gyűjtsünk.
A cél az, hogy az energiaadatból információ, az információból döntés, a döntésből pedig mérhető energiahatékonysági javulás szülessen.
Amit megfelelően mérünk, azt elemezni tudjuk. Amit elemezni tudunk, azon célzottan tudunk javítani. A javulást pedig adatokkal is igazolni tudjuk.
