Ve své ucelenosti unikátní projekt modernizace chemického závodu sníží energetickou náročnost provozu o 60 procent oproti referenční hodnotě. A to díky pečlivé a promyšlené integraci různých technologií od účinnějších zdrojů a kogenerace přes fotovoltaiku po bateriové úložiště a nadřazený systém řízení.
Bochemie vyrábí dlouhou řadu chemických přípravků, jako jsou prostředky pro ochranu dřeva značky Bochemit, technologie pro povrchovou úpravu kovů Feropur, nebo široká škála čisticích prostředků pro domácnosti i profesionální využití. A také aktivní hmoty do průmyslových akumulátorů a finálních baterií své dceřiné firmy GAZ. Ze své podstaty se jedná o energeticky velmi náročnou výrobu, která spotřebovává různé formy energie. V referenčním roce 2020 si provoz mateřského závodu v Bohumíně vyžádal celkem 21,4 GWh elektřiny a zemního plynu, tato hodnota se však firmě daří postupně snižovat o desítky procent.
„Výraznějšího poklesu spotřeby energie nelze u výrobního podniku dosáhnout jednotlivými dílčími opatřeními, ale vyžaduje skutečně ucelený přístup. V prvé řadě je třeba detailně zanalyzovat výrobní i další procesy z pohledu nakládání s energiemi,“ vysvětluje Pavel Lazar, specialista Bochemie pro automatizaci a energetiku, který má projekt energetické optimalizace firmy na starosti. Jako hlavního partnera si k tomu vybral firmu Amper Savings, která se věnuje energetickému managementu a takzvanému Energy Performance Contractingu (EPC) neboli projektům spláceným z garantovaných úspor.
Společný energetický management
Spolupráce obou firem trvá již od roku 2015. „Výrobní závod je vždy náročným a specifickým úkolem. Základem je vytvořit společný tým, do kterého vneseme naše znalosti a zkušenosti z realizovaných projektů. V dialogu s klientem pak nastavíme jasnou koncepci změn včetně cíle projektu, tedy dosažitelných úspor,“ popisuje Radek Vrána, generální ředitel Amper Savings. Bochemii firma původně poskytovala jen energetický management a později také externího energetika a správu energetického provozu. „Následně jsme dospěli k investičním změnám formou EPC, a nyní Bochemii dodáváme nejkomplexnější energetické služby, jaké lze dodávat,“ doplňuje Vrána.
Na začátku spolupráce provedli odborníci Amper Savings audit počátečního stavu a energetických potřeb bohumínského provozu, na jehož základě upřesnili potenciál úspor a navrhli řadu jednodušších změn dosažitelných bez velkých finančních nákladů. V zásadě šlo o zefektivnění stávajících technologií s tím, že mezi významnější dílčí investice patřila například modernizace kompresorovny. „Tato první fáze trvala zhruba pět let a přinesla v podstatě okamžité snížení nákladů na energie o 2,4 milionů korun v tehdejších cenách. A nejen to, díky dispečerskému sběru a řízení dat jsme najednou byli schopni sledovat spotřebu v rámci jednotlivých výrob a náklady tak přesněji rozúčtovat do prodejní ceny našich produktů,“ vysvětluje Lazar.
Nová koncepce výroby energie formou EPC
Základem další fáze spolupráce obou firem, tedy EPC projektu, byla realizace nového zdroje tepla a elektřiny pro zajištění potřeb výroby. Původní zdroj tepla v okrajové části areálu nahradil nový, výrazně účinnější zdroj včetně souvisejících rozvodů pro napojení objektů a technologií. Dále byly instalovány dva plynové kotle s výkonem 6 tun páry o tlaku 10 bar, které využívají odpadního tepla spalin a díky důsledné úpravě vody zároveň minimalizují vlastní technologickou spotřebu vody i související energie.
Namísto standardního teplovodního kotle pro vytápění objektů byla instalovaná plynová kogenerační jednotka o výkonu 530 KWe zajišťující kombinovanou výrobou tepla a elektřiny. Vytápění výrobních prostor se podařilo zefektivnit kompletní rekonstrukcí otopného systému včetně koncových spotřebičů s možností lokální regulace. A v neposlední řadě byl doplněn centrální systém dispečinku, který umožňuje aktivní monitoring a řízení energetického hospodářství.
Ekonomické přínosy projektu
Investice o objemu 56,4 milionů korun se měla vrátit do deseti let. V důsledku války na Ukrajině, vysoké inflace a dalších okolností se však Evropa propadla do vážné energetické krize. „Ceny vstupních materiálů přitom začaly výrazně růst již během oživení ekonomiky po odeznění pandemie. Úspory v nákladech na energie nám ovšem pomáhaly tento vývoj kompenzovat. A to jsme ve stejném období zvýšili objem výroby za současného posunu k energeticky náročnější produkci,“ popisuje Pavel Lazar. Vývoj cen energií nakonec způsobil, že se finanční přínos zmíněných opatření oproti předpokladu založenému na cenách z roku 2020 zvýšil téměř 2,5krát.
Jen za minulý rok tak Bochemie ušetřila 12,7 milionů korun, což je částka blížící se čtvrtině investičních nákladů. Cílem však je, spotřebu elektřiny a plynu dále srazit na zhruba 40 procent referenčních hodnot. To umožní řada dalších realizovaných či plánovaných opatření, mezi která patří probíhající instalace fotovoltaické elektrárny o výkonu 750 kWp. Na střechách již panely stojí, a další budou v příštích několika měsících vztyčeny na zemi na jinak nevyužitelných pozemcích. Stejně jako další zařízení v rámci energetiky Bochemie přitom elektrárna nemá primárně jen šetřit, ale také vydělávat.
Bochemie se nedávno zapojila do agregačního bloku společnosti Nano Energies, jehož prostřednictvím může elektřinu vlastní výroby, a také svoje zařízení, nabízet pro služby výkonové rovnováhy (SVR). Bochemie se tak podílí na vyrovnávání odchylek způsobených například výrobou z obnovitelných zdrojů. Ty přitom v síti hrají čím dál větší roli stejně, jako roste poptávka po poskytování SVR zkracovaných jako FCR či aFRR.
Bateriové úložiště jako klíčový prvek
Finanční přínos poskytování SVR výrazně zvýší bateriové úložiště, jehož první část bude spuštěna začátkem příštího roku. Sestávat bude ze čtveřice vodou chlazených kabinetů GAZ Energy, tedy systémů dodávaných dceřinou společností Bochemie. Každý z nich má kapacitu 372 kWh a je složen z vysoce kvalitních lithium-železo-fosfátových článků. Úložiště jsou vybavena aktivním monitoringem jednotlivých článků a dlouhou řadou dalších bezpečnostních systémů, mezi které patří také vlastní, tedy v Evropě vyvinutý software řízení baterií. Úložiště proto vynikají mimořádnou spolehlivostí, ale také hospodárností, ostatně očekávaná životnost úložišť GAZ Energy činí 15 let nebo více než 8000 cyklů.
Jako celek bude mít úložiště zpočátku výkon 744 kW při úhrnné kapacitě 1,48 MWh. V průběhu příštího roku ovšem bude zdvojnásobeno instalací dalších čtyř systémů stejného druhu i parametrů. Kromě SVR bude systém využíván také k takzvanému load-shiftingu čili přesouvání zátěže. Jeho baterie se tedy přes den budou nabíjet a uloženou energii uvolní v době, kdy jsou tržní ceny elektřiny nejvyšší. Zároveň bude Bochemie moci snadněji nakupovat elektřinu na spotovém trhu, zatímco nebude muset prodávat nadprodukci svojí fotovoltaiky za nevýhodné ceny.
Dále bude úložiště sloužit k peak-shavingu neboli omezování výkonových špiček, což firmě umožní snížit kapacitu rezervovanou u dodavatele energie pro dočasné nárůsty spotřeby o více než třetinu, přesněji z 950 kW na 660 kW či méně. Baterie bude využívána primárně pro SVR, přičemž dosahuje návratnosti 3 - 4 let. Ostatní použití mohou být aplikována v budoucnu.
„Baterie je zdroj, který dokáže přijímat i vydávat energii, a to velmi rychle, díky čemuž jsou úložiště dobře využitelná právě pro agregaci. Mohou tedy fungovat takříkajíc vnitřně, to znamená řešit vlastní potřeby podniku, ale také navenek, směrem do distribuční sítě. S tím, že kapacitu úložiště lze flexibilně alokovat podle toho, co se v dané situaci lépe vyplácí. Firmě tedy buď šetří, nebo vydělává, případně obojí,“ shrnuje Radek Vrána. Obecně pak bateriová úložiště násobí přínosy ostatních, běžnějších technologií uplatňovaných ke snižování energetické náročnosti podniků. S tím, že celkově dosažené úspory se mohou pohybovat v řádu vyšších desítek procent, jak se ukazuje na ojedinělém příkladu Bochemie.
