Systemy zarządzania energią (EMS). Wyższa efektywność energetyczna budynku i niższe rachunki – jak to działa?
Wysoka efektywność energetyczna budynku przynosi korzyści dla środowiska naturalnego i realne oszczędności użytkownikowi. Mając to na uwadze, warto zastanowić się nad inwestycją w system zarządzania energią (EMS), który pozwala na monitorowanie i optymalizację zużycia energii w czasie rzeczywistym. Dowiedz się, jak wdrożenie EMS może przyczynić się do zwiększenia efektywności energetycznej budynku.
Spis treści
- Czym są inteligentne systemy zarządzania energią?
- Inteligentny system zarządzania energią – jakie ma główne cele?
- Jak działają inteligentne systemy zarządzania energią?
- Korzyści z wdrożenia EMS
- Zaawansowane technologie podstawą systemów zarządzania energią
Czym są inteligentne systemy zarządzania energią?
Standardowe systemy zarządzania energią umożliwiają przede wszystkim monitorowanie i kontrolowanie zużycia energii w budynkach. Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom technologicznym, takim jak czujniki, liczniki, systemy automatyki budynkowej i sztuczna inteligencja, możliwe jest jeszcze bardziej efektywne zarządzanie energią w czasie rzeczywistym i optymalizowanie jej zużycia.
W praktyce inteligentny system zarządzania energią (EMS) to zaawansowana platforma informatyczna i sprzętowa, która integruje wszystkie kluczowe instalacje budynku – m.in.:
- systemy HVAC,
- oświetlenie,
- zasilanie gniazd,
- systemy bezpieczeństwa,
- ładowanie pojazdów elektrycznych.
- Przeczytaj: Stacje ładowania pojazdów elektrycznych przy halach przemysłowych – przepisy, rodzaje i dodatkowe wymagania
W ten sposób tworzy jeden spójny ekosystem dostosowany do rzeczywistych potrzeb obiektu. Dzięki temu możliwe jest automatyczne sterowanie zużyciem energii i analiza danych, co przekłada się na optymalizację kosztów i zwiększenie efektywności energetycznej.
Systemy te funkcjonują na różnych poziomach zaawansowania – od prostych rozwiązań typu smart home po rozbudowane platformy EMS i BMS stosowane w dużych budynkach biurowych czy halach przemysłowych. Szczególnie ważną rolę odgrywają w obiektach przemysłowych i komercyjnych, gdzie zużycie energii jest znaczne, a zarządzanie nim bez wsparcia nowoczesnych technologii byłoby nieefektywne i kosztowne.
Inteligentny system zarządzania energią – jakie ma główne cele?
Inteligentne systemy zarządzania energią pełnią wiele ważnych funkcji, których celem jest zwiększenie efektywności energetycznej, redukcja kosztów i poprawa niezawodności instalacji elektrycznych.
Do najważniejszych zadań tych systemów należą:
- Optymalizacja zużycia energii – systemy automatycznie dostosowują parametry, takie jak temperatura, oświetlenie, wentylacja czy działanie rolet do aktualnych potrzeb użytkowników i warunków zewnętrznych, co pozwala na znaczne oszczędności energetyczne,
- Monitorowanie i analiza danych – inteligentne systemy zbierają dane z liczników, czujników i urządzeń wykonawczych, które następnie są przetwarzane i prezentowane w formie czytelnych raportów i wykresów. Dzięki temu możliwa jest identyfikacja obszarów o największym zużyciu energii i potencjalnych stratach,
- Sterowanie instalacjami technicznymi – systemy EMS, BMS czy HEMS zarządzają pracą różnych instalacji budynkowych. Sterowanie to jest dynamiczne i dostosowane do bieżących warunków, np. obecności osób, temperatury zewnętrznej czy nasłonecznienia, co zwiększa efektywność i komfort,
- Integracja odnawialnych źródeł energii – inteligentne systemy umożliwiają współpracę z instalacjami fotowoltaicznymi, pompami ciepła czy magazynami energii. Dzięki temu maksymalizują wykorzystanie energii pochodzącej z odnawialnych źródeł, ograniczając jednocześnie pobór energii z sieci i związane z tym koszty,
- Zarządzanie jakością energii – systemy kontrolują również parametry sieci energetycznej, takie jak napięcie czy częstotliwość, co pozwala na szybkie wykrywanie nieprawidłowości i zapobieganie awariom. Automatyczne reagowanie na anomalie i informowanie zarządców minimalizuje ryzyko przestojów i strat,
- Spełnianie norm i certyfikatów – dzięki inteligentnemu zarządzaniu energią możliwe jest spełnienie wymogów odpowiednich norm i uzyskanie certyfikatów środowiskowych, co podnosi wartość nieruchomości i poprawia jej wizerunek na rynku.
Jak działają inteligentne systemy zarządzania energią?
Zasada działania inteligentnych systemów zarządzania energią opiera się na integracji 3 warstw: sprzętowej, komunikacyjnej i zarządzającej. Tworzą one spójny, samouczący się ekosystem, który reaguje na bieżąco na zmieniające się warunki wewnętrzne i zewnętrzne budynku.
Warstwa sprzętowa obejmuje całą infrastrukturę sensoryczną i pomiarową (m.in. liczniki energii, czujniki temperatury, wilgotności, obecności, natężenia światła i urządzenia wykonawcze).
Warstwa komunikacyjna wykorzystuje nowoczesne technologie transmisji danych, w tym sieci przewodowe i bezprzewodowe, protokoły IoT oraz standardy przemysłowe.
Warstwa zarządzania to z kolei oprogramowanie, które odpowiada za analizę zebranych danych, podejmowanie decyzji optymalizacyjnych i komunikację z użytkownikiem.
W sytuacji, gdy np. czujniki wykryją brak użytkowników w danej strefie budynku, system automatycznie obniży temperaturę, przyciemni lub wyłączy oświetlenie, ograniczając zużycie energii bez uszczerbku dla komfortu. W bardziej zaawansowanych scenariuszach analiza prognozy pogody może skutkować wcześniejszym opuszczeniem rolet lub włączeniem wentylacji, co ograniczy przegrzewanie wnętrz i korzystanie z klimatyzacji.
W przypadku integracji z OZE system zarządza nie tylko konsumpcją, ale również produkcją i magazynowaniem energii. Nadwyżki energii mogą być automatycznie kierowane do magazynów, ładowarek pojazdów elektrycznych lub innych odbiorników, a w przypadku niedoboru – system płynnie przełącza się na zasilanie z sieci lub ogranicza zużycie prądu.
Korzyści z wdrożenia EMS
Wdrożenie inteligentnych systemów zarządzania energią może przynieść liczne korzyści – zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe czy organizacyjne. Jedną z głównych zalet systemów EMS jest realna redukcja zużycia energii, co bezpośrednio przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne budynku. Możliwe są oszczędności nawet na poziomie 30% w porównaniu z tradycyjnymi metodami zarządzania. W skali całego obiektu oznacza to spadek kosztów energii nawet o 5–25%.
Systemy EMS pozwalają na precyzyjne dostosowanie zużycia energii do rzeczywistych potrzeb obiektu. Dzięki analizie danych w czasie rzeczywistym i zastosowaniu algorytmów AI możliwe jest eliminowanie strat energii, unikanie zbędnych prac instalacji technicznych i lepsze gospodarowanie ciepłem, chłodem i energią elektryczną.
- Polecamy: Emisja gazów cieplarnianych a dekarbonizacja przemysłu. Jak zmniejszyć emisję CO2 i innych GHG?
Dzięki wdrożeniu EMS zarządcy obiektów mają pełen wgląd w zużycie energii, stan techniczny urządzeń i ewentualne nieprawidłowości. System umożliwia tworzenie szczegółowych raportów, analiz trendów oraz szybkie reagowanie na awarie lub odchylenia od normy.
EMS wspomagają realizację założeń polityki zrównoważonego rozwoju, takich jak ograniczenie emisji CO₂, oszczędność zasobów i zmniejszenie wpływu budynku na środowisko naturalne. Inteligentne systemy mogą być ważnym elementem tych działań i wspierać pozycjonowanie firmy jako odpowiedzialnej społecznie i ekologicznie.
Zaawansowane technologie podstawą systemów zarządzania energią
Skuteczne funkcjonowanie inteligentnych systemów zarządzania energią wymaga synergii wielu zaawansowanych technologii, które umożliwiają precyzyjny pomiar, analizę i optymalizację zużycia energii. Dzięki integracji różnych rozwiązań systemy EMS są coraz bardziej autonomiczne, precyzyjne i dostosowane do dynamicznie zmieniających się warunków pracy.
Podstawą nowoczesnych systemów EMS są rozwiązania Internetu Rzeczy. To sieć urządzeń, czujników i liczników połączonych ze sobą oraz z centralną platformą zarządzającą. Gromadzone dane są przesyłane w czasie rzeczywistym, co pozwala systemowi na natychmiastową reakcję i dynamiczne dostosowywanie ustawień. Wysokiej klasy liczniki i czujniki są też podstawą precyzyjnego monitorowania zużycia energii i stanu instalacji technicznych. Pozwalają nie tylko na szczegółowe śledzenie przepływów energii, ale identyfikują także źródła strat energetycznych.
Coraz częściej systemy EMS są wspierane przez algorytmy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Dzięki nim możliwe jest nie tylko reagowanie na bieżące zmiany, ale także np. przewidywanie przyszłego zapotrzebowania na energię, prognozowanie warunków atmosferycznych i automatyczne dostosowanie pracy systemów. AI umożliwia również wykrywanie anomalii w zużyciu, a dzięki temu szybsze diagnozowanie usterek.
Nowoczesne rozwiązania EMS oferują użytkownikom zdalny dostęp do systemu za pośrednictwem aplikacji mobilnych i platform internetowych. Pozwala to na monitorowanie zużycia energii, sterowanie instalacjami i analizę danych z dowolnego miejsca. Znacząco ułatwia to zarządzanie, szczególnie w rozproszonych lokalizacjach lub w dużych obiektach.
W dobie cyfrowej transformacji i rosnących wymagań rynkowych inteligentne systemy zarządzania energią są nieodzownym elementem nowoczesnego budownictwa. Umożliwiają kompleksową kontrolę nad zużyciem energii, wspierając optymalizację kosztów, poprawę efektywności energetycznej i podniesienie komfortu użytkowników. To także ważny filar strategii zrównoważonego rozwoju firmy, odpowiedzialności środowiskowej i spełniania aktualnych norm i przepisów.
