Optymalizacja – czy to się opłaca?

Optymalizacja – czy to się opłaca? web.gov.pl

Co możemy optymalizować? W centrach handlowych będzie to np. zużycie energii lub wody, czy też czas pracy urządzeń. Celem jest zazwyczaj oczekiwanie niższych kosztów eksploatacji.

Optymalizacja: cóż to jest, jak poprawnie zinterpretować to słowo i przenieść na grunt zarządzania galerią handlową? Według Słownika języka polskiego pod red. W. Doroszewskiego jest to: „organizowanie jakichś działań, procesów itp. w taki sposób, aby dały jak największe efekty przy jak najmniejszych nakładach” oraz „poszukiwanie za pomocą metod matematycznych najlepszego, ze względu na wybrane kryterium, rozwiązania danego zagadnienia gospodarczego, przy uwzględnieniu określonych ograniczeń”.

Organizacja działań – jak najbardziej i zdecydowanie tak!

Nasze rozważania dotyczące oszczędności są już działaniami. Na kolejnym etapie działaniem będzie analiza i przeliczenie potencjalnych oszczędności, a następnie ich wdrożenie do realizacji. Czy tu już możemy ogłosić sukces? Otóż nie, potrzebna jest jeszcze faza obserwacji i potwierdzenie słuszności naszych analiz i założeń. Na podstawie końcowej analizy możemy stwierdzić, czy nasze działania przyniosły zamierzony cel w postaci: redukcji kosztów, zużycia energii lub ogólnie wydłużenia czasu eksploatacji urządzenia, czy też celu procesu poddanego optymalizacji.

Co możemy optymalizować?

Może to być: redukcja zużycia energii lub wody, wydłużenie czasu pracy urządzeń, usprawnienie usług serwisowych. Końcowym celem jest zazwyczaj oczekiwanie niższych kosztów eksploatacji. Ale nie tylko, bo przecież optymalizacji można poddać dowolny proces marketingowy. Analizując poszczególne działania i składniki tego procesu oczekiwać będziemy większej niż dotychczas frekwencji klientów, zauważalności marki czy produktu, a co za tym idzie maksymalizacji zysków.

Stałe i zmienne założenia

Optymalizacją określamy pewne założenia – stałe i zmienne. Zmiennymi możemy sterować nadając im różne wartości, a wynikiem będzie rozwiązanie równania. Takie równania mogą mieć kila zmiennych, ale zawsze jeden wynik: cel optymalizacji. Odnosząc naszą optymalizację do układu płaszczyzny [układu kartezjańskiego], czyli funkcji jednej zmiennej badać będziemy jak zmiana współrzędnej „x” funkcji wpływa na wynik „y”. Przy dwóch zmiennych parametrach „x” i „y” będziemy szukali wyniku w przestrzeni trójwymiarowej „z”. Dla większej ilości zmiennych wchodzimy w układy przestrzeni „n” wymiarowych.

Zarządzanie centrum handlowym

Powróćmy do praktyki zarządzania centrum handlowym i ograniczmy nasze rozważania do dwóch składników poszukując oszczędności w zużyciu energii elektrycznej. Energię elektryczną przepływającą lub pobieraną przez urządzenie określa iloczyn natężenia prądu płynącego przez odbiornik „I”, napięcia na odbiorniku „U” i czasu przepływu prądu „t” przez odbiornik. E – energia, P – moc elektryczna czynna.

Otrzymamy funkcję w postaci wzoru matematycznego, o jednostce kW [kilowatów] lub W [watów]:

E = P * t = U * I * t           gdzie     P = U * I

Zakładając stałość napięcia sieciowego „U” widzimy, że parametry zmienne to czas „t” i prąd „I”. Oznacza to, że aby oszczędzać energię, a co za tym idzie redukować koszty jej zużycia, możemy posługiwać się tymi dwoma zmiennymi.

Optymalizacja czasu pracy urządzeń to w większości przypadków optymalizacja organizacyjna polegająca na ograniczeniu pracy urządzeń „t” zasilanych energią elektryczną w określonym czasie. Jak przełożyć to na urządzenia znajdujące się w galerii handlowej? Poprzez analizę czasu pracy dużych odbiorników energii. Nalezą do nich oświetlenie, klimatyzacja, trawelatory i windy. Możemy wpływać na to ile czasu w ciągu dnia pracują poszczególne urządzenia stosując np.: czujniki natężenia i ruchu ograniczające udział światła sztucznego w strefach dużego dostępu oświetlenia naturalnego (przeszklone ściany lub świetliki), czujniki temperatury i CO2, układy strażnika mocy albo docelowo wielosensorowe BMS-y. Dla przykładu pracą trawelatorów w czasie słabego natężenia ruchu klientów w danej części galerii mogą sterować czujniki ruchu wyłączające lub spowalniające pracę. Oświetlenie korytarzy czy toalet, przy braku w tych pomieszczeniach osób, możemy również poprzez te same czujniki ograniczyć do bezpiecznego minimum, np. 10 proc.. Dzięki czujnikom natężenia oświetlenia możemy w sposób analogowy lub cyfrowy redukować oświetlenie pod dużymi przeszkleniami świetlików. Możemy wreszcie ograniczać czas pracy klimatyzacji poprzez ciągła analizę CO2 w galerii handlowej.

Przechodząc do drugiego z parametrów – „I”, czyli prądu pobieranego przez dane urządzenia, musimy zastanowić się czy powinny one pracować zawsze z pełna mocą, czy też można je zastąpić nowszymi urządzeniami zużywającymi mniej prądu – urządzeniami energooszczędnymi. Tu w większości przypadków mówimy o optymalizacji poprzez inwestycje w wymiany urządzeń. Liderem będzie oświetlenie LED z potencjałem oszczędności na poziomie 60-70 proc. i czasem zwrotu inwestycji 2-3 lat. Będą to również nowoczesne centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła i układy falowników do rozruchu silników dużych mocy.

Wykorzystując większość z tych rozwiązań ograniczamy nie tylko zużycie energii, ale także zmniejszamy drugi z parametrów mający wpływ na koszty – moc zamówioną dla obiektu.

Czy to wszystkie rozwiązania optymalizacyjne?

Oczywiście nie i zapewne dla danego obiektu znaleźć można wiele innych czynników obniżających koszty eksploatacji. Ważne, aby optymalizować mądrze, a najlepiej robić to już na etapie inwestycyjnym pilnując by w projektach budowlanych znajdowały się rozwiązania energooszczędne. Edukację optymalizacyjną zaczynamy więc w biurach projektowych, kontynuujemy wśród budowniczych, a na samym końcu pracujemy z zarządcami i właścicielami obiektów.

Aby nie zakończyć tematu optymalizacji na tych kilku prostych rozwiązaniach podam przykład kilku dodatkowych możliwości. Pierwszy dotyczy obiektów zasilanych średnim napięciem rozliczanych według taryfy operatora B23. Mamy tu do czynienia z trzema stawkami energii: najniższa w czasie zwanym „reszta doby” – są to godziny nocne i pomiędzy szczytami 13:00 – 16:00, „szczyt poranny” trwający od 7:00 do 13:00 ze stawką wyższą od poprzedniej i „szczyt popołudniowy” trwający pomiędzy 16:00 do 21:00 z najwyższa stawką. Odpowiednie przełożenia zużycia z okresu szczytów i wysunięcie ich do „reszty doby” nie ograniczy ani mocy ani czasu, ale przyniesie widoczne oszczędności poprzez zakup tej samej ilości energii w innym „tańszym” czasie doby. Wszelkiego rodzaju instalacje fotowoltaiczne wyspowe i sieciowane, układy kogeneracji pracujące na potrzeby danego obiektu, magazyny mocy, pompy ciepła, szara woda i wiele innych mądrze dobranych do współpracy z obiektem mogą przyczynić się do sukcesu optymalizacyjnego. Nie oznacza to oczywiście, że w jednym obiekcie możemy zastosować wszystkie te rozwiązania, że każde z nich sprawdzi się w danej strefie geograficznej. Ważne jest, aby do optymalizacji zaprząc nasze doświadczenie i wiedzę.

Podobne artykuły:

Przykładem dobrej optymalizacji jest zastosowanie przez jednego z producentów wind systemu odzyskiwania energii, który przetwarza energię wyzwalaną przy hamowaniu dźwigu w energię elektryczną oddawaną do sieci. Dodatkowo, zastosowanie bez reduktorowego napędu z wolnoobrotowym silnikiem synchronicznym sterowanym zmienną częstotliwością pozwala na zmniejszenie mocy o 20 proc. w stosunku do poprzednich rozwiązań. Jak widzimy oszczędzać można nawet podczas jazdy windą.

Osobiście czekam na kolejne rozwiązania proponowane przez producentów. Użytkownikom przypominam, że ważna jest nie tylko cena zakupu urządzenia, ale także koszty eksploatacji. Często jest tak, że warto zapłacić więcej, aby w przyszłości zaoszczędzić.

Podsumowując: optymalizujmy mądrze, patrzmy wieloaspektowo na każdy pomysł i nie zrażajmy się jeżeli nie każde rozwiązanie, które zastosowali nasi sąsiedzi, sprawdzi się u nas. Szukajmy tych dobrych i opłacalnych. Optymalnych.

Apsys Polska SA Piotr Karbowy