Energetická efektívnosť

Zelené inovácie sú zdrojom našej životnej sily. Sme najväčším dodávateľom environmentálnych technológií na svete. Chceme a budeme zvyšovať naše výhody v porovnaní s najdôležitejšími konkurentmi. V obchodnom roku 2010 Siemens dosiahol s produktmi a riešeniami environmentálneho portfólia tržby vo výške asi 28 miliárd eur, pričom v roku 2014 by mali tržby Siemens v oblasti zelených technológií prekročiť 40 miliárd eur.

Inteligentná infraštruktúra

Smart Grid

Čoraz častejšie sa hovorí o tzv. SmartGrid, čiže inteligentnej sieti, ktorá je založená na obojsmernej komunikácii medzi výrobcami, resp. distribútorm ielektriny, a koncovými spotrebiteľmi. Inteligentné siete musia byť schopné zabezpečiť rovnováhu medzi výroboua skutočnou spotrebou energie v domácnostiach a v priemysle.

Je to mimoriadne náročná úloha, pretože energia z obnoviteľných zdrojov, ktorej podiel bude v budúcich rokoch rásť, neprúdi do siete kontinuálne, ale v intervaloch. Práve Smart Grid by mala vytvárať preklenujúcu infraštruktúru medzi veľkými centralizovanými výrobcami, malými a občasnými decentralizovanými dodávateľmi a spotrebiteľmi.

Naše riešenie:

Aj keď sila vetra a hodiny slnečného žiarenia sú relatívne nespoľahlivé zdroje energie, spolu s vhodnou elektrickou sieťou môžu byť stabilným prvkom aj voveľkoplošných energetických sústavách.Vyvinuli sme zariadenia pre pilotný projekt spoločnosti RWE Energy, ktorá sústredila deväť malých vodných elektrární s výkonom od 150 do 1 100 kilowattov do jedného virtuálneho zdroja s celkovým výstupom 8 600 kilowattov. Ako celok fungujú omnoho efektívnejšie, pretože kolísanie obnoviteľných zdrojov možno lepšie bilancovať. V budúcnosti sado výroby elektriny budú môcť pomocou virtualizácie a kombinovaných kotlov zapájať aj domácnosti, ktoré sa tak zmenia na mikroelektrárne.

Energetickú spotrebu celej Európy by bolo možné pokryť využitím slnečného žiarenia, ktoré dopadá na územie africkej Sahary vo veľkosti 200 x 200 kilometrov. Na to je však potrebné vybudovať prenosovú sústavu, ktorá bude schopná rýchlo a efektívne dopravovať túto energiu vo forme jednosmerného prúdu veľmi vysokéhonapätia (HVDC) po celej Európe. Pri transporte elektriny na veľké vzdialenosti je totiž výhodné používať jednosmerný prúd, pri ktorom sú oveľa nižšie prenosové straty. V Číne sme v spolupráci s partnermi dali do prevádzky prvé ,1 400 kilometrov dlhé vedenie na prenos HVDC, ktoré prepojilo hydroelektrárne vo vnútrozemí s obrovskými mestami na východnom pobreží.


Tepelné elektrárne

Viac ako polovica energie sa v najbližších desaťročiach bude stále vyrábať z fosílnych palív. Z hľadiska ochrany klímy je preto potrebné zvýšiť účinnosť tepelných elektrární. Ak by sa všetky v súčasnosti prevádzkované tepelné elektrárne zmodernizovali na najvyššiu účinnosť, akú dnes možno technicky dosiahnuť, svetová produkcia emisií oxidu uhličitého bysa znížila o desatinu. Okrem zvyšovania účinnosti treba venovať pozornosť aj efektívnejším technológiám na zachytávanie a na elimináciu skleníkových plynov z tepelných elektrární.

Naše riešenie:

Pracujeme na tzv. 700-stupňovej technológii, ktorá by mala výrazne prispieť k zvýšeniu účinnosti tepelných elektrární. Vyvíjame turbínu, ktorá bude schopná odolať extrémne vysokej teplote pary.

Priemyselné motory

Motory poháňajúce výrobné zariadenia v priemyselných závodoch spotrebúvajú až dve tretiny elektriny. Použitím vysokoúčinných pohonov by sa len v Európskej únii dalo ušetriť 43 terawatthodín, čo je množstvo, ktoré vyrobí dvadsať tepelných elektrární. Naše pohony oproti tradičným motorom eliminujú energetickú stratu asi o 40 percent. Ak sa k neregulovaným pohonom pridajú aj inteligentné frekvenčné meniče, spotreba elektriny sa dá znížiť až o 50 percent.

Naše riešenie:

Tajomstvo našich motorov spočíva vo využívaní brzdnej energie. V konvenčných pohonoch sa brzdná energia motora bez úžitku premieňa na teplo.Rekuperačné meniče však prenášajú brzdnú energiu motora späť do napájacej siete namiesto toho, aby ju spaľovali v brzdných odporoch. Zavedením inteligentnej napájacej technológie tak možno napríklad v zdvíhacích zariadeniach znížiť spotrebu energie až o polovicu.

Úsporné motory značky Siemens používa vo svojej lakovni aj trnavská automobilka PSA Peugeot Citroën, ktorá za šesť rokov ušetrila 2,5 milióna kilowatthodín elektriny. Podobnú skúsenosť majú aj Tepelné elektrárne Nováky, ktoré na pohon dymových ventilátorov na blokoch 1 a 2 ENO B potrebujú o 15 percent menej elektriny ako v minulosti. Úspory pomocou energeticky efektívnych pohonov dosahujú nielen veľké priemyselné podniky, ale aj malé prevádzky. Rybáreň svätého Petra v Jelke reguluje pomocou našich frekvenčných meničov prívod čerstvej vody do chovných bazénov s polovičnými nákladmi na elektrinu.

Dopravné systémy

Tradičné koľajové pohonné systémy využívajú motor s vysokými otáčkami. Na prenos energie k pomalšie rotujúcim kolesám sa preto využívajú prevody. Straty vznikajúce pri trení prevodovky následne zvyšujú spotrebu energie a opotrebovanie komponentov. Konvenčné vzduchom chladené asynchrónne motory navyše obsahujú množstvo valivých ložísk a gumených komponentov, ktoré si vyžadujú pravidelnú údržbu. Poznáme spôsob, ako hospodárnejšie využívať energiu aj v doprave.

Naše riešenie:

Zložitý mechanický pohon sme nahradili priamym pohonným systémom bez prevodov. Syntegra predstavuje kompaktnú jednotku, ktorá je kombináciou pohonu, podvozka a bŕzd. Je približne o tretinu ľahšia než tradičné podvozky. Vďaka tomu vozidlá vybavené týmto systémom spotrebujú asi o 20 percent menej elektriny.Jeden vlak tak ušetrí energiu, ktorá sa rovná celoročnej spotrebe stovky domácností. Elektrický motor obsahuje permanentné magnety, vďaka ktorým funguje aj ako bezpečná pomocná brzda.Vzhľadom na tieto parametre sú vlaky vybavené podvozkami Syntegra deväťkrát šetrnejšie k životnému prostrediu ako automobily.

Pomocou meracieho systému energie, ktorý vyvinula naša divízia Energy Automation, môžu najväčší slovenskí koľajoví prepravcovia Železničná spoločnosť Slovensko a Železničná spoločnosť Cargo Slovakia presne merať spotrebu každého rušňa a online sledovať jeho pohyb po trase. Namerané údaje sa okamžite prenášajú do centrálnych dispečingov, kde sa zobrazujú v podobe fakturačných informácií. Z týchto údajov sa automaticky vytvárajú tzv. virtuálni odberatelia, čo umožňuje železničným spoločnostiam v liberalizovanom prostredí obchodovať s elektrinou. Vďaka ekonomicky efektívnejšiemu spôsobu riadenia každého rušňa a prispôsobeniu grafikonu jázd osobných a nákladných vlakov dosahujú aj významné úspory nákladov na elektrinu.

Budovy a osvetlenie

Budovy sú ešte väčším „požieračom” energie ako priemysel a doprava. Pohlcujú takmer 40 percent svetovej produkcie elektriny. Zateplením obvodových stien a pivničných stropov a montážou okien s dvojitými sklami možno ušetriť na vykurovaní viac ako polovicu energie. Pomocou inteligentných riadiacich systémov možno zabezpečiť, aby sa budovy „správali” ešte hospodárnejšie. Dopyt po energeticky účinnejších zariadeniach využívajúcich nové chladiace médiá, citlivejšie senzory a automatické riadiace systémy sa zvyšuje najmä vďaka prísnejším legislatívnym podmienkam.

Naše riešenie:

Našim zákazníkom ponúkame špeciálny model financovania, pri ktorom nemusia znášať počiatočné investície na úsporné technológie, ale platia za ne až na základe dosiahnutých energetických úspor. Tento model sa použil aj pri rekonštrukcii budovy Slovenského rozhlasu v Bratislave, ktorej energetická náročnosť sa po úpravách v regulácii tepla a vzduchotechniky znížila o 44 percent.

Značné úspory prevádzkovateľom budov prináša energeticky efektívne osvetlenie na báze LED diód, ktoré sa postupne presadzujú už aj pri rekonštrukciách verejného osvetlenia, najmä v historických centrách a peších zónach miest. So životnosťou viac ako 50 000 hodín ich stačív ymieňať len raz za desať rokov. Použitie LED diód sa preto dostáva do plánov mnohých mestských samospráv. Aj keď na Slovensku sme takýto projekt zatiaľ nerealizovali, máme za sebou už päť veľkých rekonštrukcií verejného osvetlenia, ktoré sú postavené na vysoko tlakových sodíkových výbojkách. Napríklad Bratislave to prinieslo až 40-percentné úspory elektrickej energie.