17 lipca 2023
W dążeniu do osiągnięcia celów klimatycznych określonych w porozumieniu paryskim (2015) dekarbonizacja branży budowlanej stała się kluczowym celem dla wielu krajów, w tym Norwegii. Rząd tego kraju zatwierdził rygorystyczne przepisy mające na celu zmniejszenie emisji i ograniczenie poziomu hałasu na placach budowy, szczególnie w stolicy kraju, Oslo. Poszukiwane są innowacyjne rozwiązania umożliwiające bezemisyjną pracę. Jednym z takich przypadków jest użycie systemu magazynowania energii ZBC 250-575 firmy Atlas Copco, który dostarczył zasilanie niezbędne do remontu 2400-metrowego odcinka rurociągu w dzielnicy mieszkalnej w Kruttverkveien, na obszarze metropolitalnym Oslo.
Sieć zasilania dostępna na miejscu nie wystarczyłaby do zaspokojenia obciążenia w miejscu budowy, gdzie wykorzystywane są między innymi dwie koparki elektryczne. Aby uzupełnić ten deficyt i spełnić wymogi przepisów dotyczących ochrony środowiska, zamiast polegać na bardziej tradycyjnych alternatywach napędzanych olejem napędowym zdecydowano się sięgnąć po system magazynowania energii oparty na akumulatorach, który zarządza energią dostarczaną przez sieć i wodorowe ogniwo paliwowe, zapewniając pokrycie zapotrzebowania na prąd.
Lider dekarbonizacji branży budowlanej
Sam sektor budowlany odpowiada za ponad 10% globalnych emisji gazów cieplarnianych. Gdy wziąć pod uwagę emisje CO2 wynikające ze zużycia energii, odsetek ten rośnie do szokujących 38% globalnych emisji. Norwegia stawia sobie za cel bycie liderem dekarbonizacji branży budowlanej. Choć sektor budowlany w Oslo odpowiada za 7% całkowitej emisji miasta, wciąż ma znaczący wpływ na lokalne zanieczyszczenie powietrza i emisję hałasu.
Aby temu zaradzić, miasto Oslo wyznaczyło cel, zgodnie z którym wszystkie place budów realizowanych przez miasto mają do roku 2025 r. osiągnąć zerową emisję, a w przypadku pozostałych robót budowlanych, publicznych lub prywatnych, zerową emisję należy osiągnąć do 2030 r. Do spełnienia tych samych celów zobowiązało się również sześć największych miast Norwegii. Dzięki temu, że norweska sieć elektroenergetyczna w 98% składa się z odnawialnych źródeł energii — głównie elektrowni wodnych — kraj ten jest wręcz idealnym miejscem do pilotażowego wprowadzania bezemisyjnych placów budowy.
Choć Oslo wysunęło się na prowadzenie, Kopenhaga i Helsinki szybko poszły w jego ślady, również wdrażając zeroemisyjne place budowy. Mimo że branża budowlana ma reputację niechętnej zmianom i kierującej się bardziej obniżaniem kosztów niż redukcją emisji gazów cieplarnianych, wprowadzenie niewymagających paliwa rozwiązań nowej generacji stanowi przełom, przekształcając podejście do dostaw energii.
Stałe zasilanie do obsługi maszyn elektrycznych
Ładowarka Z Charger rozładowuje system magazynowania energii ZBC, aby dostarczyć zasilanie do koparki elektrycznej
Wysokość inwestycji w maszyny elektryczne może stanowić barierę dla niektórych operatorów, jednak początkowy wydatek może się opłacić. Nie trzeba płacić za paliwo, a energia elektryczna wymagana do zasilania sprzętu jest tańsza, co pozwala na znaczne oszczędności podczas pracy. Ponadto, ze względu na niski poziom hałasu, operatorzy w razie potrzeby mogą pracować dłużej — rozpoczynając wcześniej rano i kończąc później wieczorem, co zwiększa wydajność przedsięwzięcia.
Jan Erik Schanche, kierownik projektu w firmie STEG Entreprenør, odpowiedzialny za nadzorowanie projektu remontu rurociągu w Kruttverkveien, wyjaśnia: „Posiadanie systemu magazynowania energii na miejscu pozwoliło nam przedłużyć dzień pracy, a tydzień roboczy skrócić do zaledwie czterech dni. W Norwegii do pracy w obszarach mieszkalnych potrzebne są maszyny elektryczne. To konieczność, ale odkryliśmy, że jest to również najbardziej opłacalne podejście, jeśli masz stałe źródło zasilania”.
Zapewnienie niezawodnego zasilania maszyn elektrycznych może stać się kluczowym problemem. Na wielu placach budowy, takich jak w Kruttverkveien, dostępna na miejscu sieć energetyczna nie wystarczy. Aby uzyskać moc wyjściową wymaganą do pokrycia wszystkich obciążeń w miejscu pracy wolnym od emisji, operatorzy potrzebują zrównoważonego i cichego rozwiązania, które uzupełni moc z sieci i będzie skutecznie zarządzać alternatywnymi źródłami energii. Firmy STEG Entreprenør oraz Hafslund, jeden z największych wytwórców energii w Norwegii, zdecydowały się na zastosowanie systemu magazynowania energii ZBC firmy Atlas Copco jako rozwiązania problemu związanego z ograniczeniami sieci na placu budowy.
Jednym z naszych celów jest wspieranie rozwoju inteligentnego i w pełni zelektryfikowanego społeczeństwa bezemisyjnego. Potrzebujemy innowacyjnych rozwiązań w zakresie magazynowania i nośników energii. Ekologiczny wodór i akumulatory, jako tymczasowe magazyny energii, są technologiami o kluczowym znaczeniu dla wdrażania energooszczędnych systemów, takich jak ten, który mamy w Kruttverkveien.
Systemy magazynowania energii umożliwiają tworzenie bezemisyjnych miejsc pracy
Systemy magazynowania energii tworzą infrastrukturę szkieletu elektryfikacji przemysłu budowlanego. Jan Erik Schanche, który zarządza operacjami w Kruttverkveien, zapewnia, że „System magazynowania energii ZBC firmy Atlas Copco zasila wszystkie odbiorniki na placu budowy, co gwarantuje, że projekt będzie działać bez marnowania energii. Użycie tej jednostki jako centrum projektu zoptymalizowało zużycie energii. Te urządzenia oparte na akumulatorach mają potencjał, aby pomóc branży budowlanej znacznie zmniejszyć zużycie energii, a tym samym emisję dwutlenku węgla”.
Jan Erick Schanche (pośrodku) z przedstawicielami Atlas Copco w Kruttverkveien
Co więcej, to modułowe rozwiązanie gromadzi energię z sieci w godzinach, w których jej koszty są najniższe, aby dostarczać ją w godzinach szczytowego zapotrzebowania na energię, kiedy ceny osiągają najwyższy pułap. Przynosi to nie tylko oszczędności zużycia energii, ale może również zmniejszyć moc czerpaną z sieci energetycznej, z którą operatorzy budowlani podpisują umowy.
System ZBC przechowuje energię pochodzącą z różnych źródeł — sieci energetycznej i wodorowego ogniwa paliwowego. Nasze urządzenie ECO ControllerTM (sterownik-optymalizator energii) zarządza tą energią i dostarcza ją, gdy jest ona potrzebna, optymalizuje jej dystrybucję oraz zapewnia wystarczającą moc wyjściową. Umożliwia ono niwelowanie zapotrzebowania szczytowego z użyciem sieci energetycznej i wypłaszczanie profilu obciążenia, obsługuje małe obciążenia i skutecznie zarządza zapotrzebowaniem na energię w godzinach szczytu.
Zwiększenie szybkości ładowania
Ładowarka Z Charger firmy Atlas Copco do koparek elektrycznych
ZBC 250-575 to niejedyny model używany przez firmę STEG Entreprenør, która wykorzystuje również nową szybką ładowarkę Z Charger firmy Atlas Copco. Służy ona do zasilania dwóch największych odbiorników na terenie zakładu — koparek elektrycznych używanych do układania rur.
„Ładowarka Z Charger poprawia szybkość ładowania poprzez zwiększenie napięcia, więc maszyny elektryczne ładują się szybko. Jednocześnie, gdy nadejdzie czas ładowania, sterownik ECO ControllerTM systemu magazynowania energii pilnuje, aby ilość energii była wystarczająca do zaspokojenia szczytowego zapotrzebowania” — mówi Jon-Andreas Ellefsen.
Włączenie tej innowacyjnej, szybkiej ładowarki do rozwiązania zwiększyło produktywność na placu budowy, pozwalając na osiągnięcie celów operacyjnych i dotrzymanie terminów wyznaczonych przez klienta końcowego.
Ładowarka Z Charger o mocy znamionowej 160 kW może ładować urządzenia elektryczne i pojazdy 7 razy szybciej niż zwykła ładowarka Wallbox i 42 razy szybciej niż typowa ładowarka ścienna.
Oszczędność energii i jej wpływ na działalność
Chociaż istnieje wiele zastosowań dla systemów magazynowania energii, seria urządzeń firmy Atlas Copco z akumulatorami litowo-jonowymi idealnie nadaje się do branży budowlanej. Modele te są lekkie i kompaktowe, zajmują zaledwie od 0,9 do 1,8 metra kwadratowego (10 do 20 stóp kwadratowych) i mogą współpracować z odnawialnymi źródłami energii, w tym słonecznej lub wiatrowej. Mogą dostarczać energię przez 12 godzin w zależności od zapotrzebowania, a ich ładowanie trwa zaledwie 1,5 godziny. Oprócz zapewnienia użytkownikom końcowym zgodności z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska, oferują one znaczne korzyści biznesowe, które przekładają się na niski całkowity koszt posiadania.
W porównaniu do bardziej tradycyjnych miejsc pracy, na przestrzeni czasu przedsięwzięcie to jest znacznie bardziej zrównoważone. Nie tylko eliminujemy zużycie paliwa i emisję spalin, ale także dzięki systemowi magazynowania energii Atlas Copco na miejscu uzyskujemy znaczne oszczędności energetyczne i ekonomiczne już od pierwszego dnia.
W sumie dzięki zastosowaniu systemu magazynowania energii ZBC firmy Atlas Copco do ładowania maszyn elektrycznych pracujących na placu budowy, dziesięciomiesięczny projekt wymiany rur w Kruttverkveien pozwolił zaoszczędzić 15 000 litrów paliwa i równowartość 40 ton CO2 w porównaniu z użyciem zwykłych maszyn. Odpowiada to ilości dwutlenku węgla pochłanianego przez 1520 drzew w ciągu jednego roku.
Przyszłe place budowy będą zużywać znacznie mniej energii niż te znane z przeszłości. Zużycie oleju napędowego i związane z nim zanieczyszczenie powietrza znacznie spadnie, gdy firmy budowlane zwrócą się ku rozwiązaniom w zakresie magazynowania energii. Kraje skandynawskie przodują w transformacji branży, a odnawialne źródła energii i praktyczne, najnowocześniejsze rozwiązania, takie jak systemy magazynowania energii, już teraz odgrywają kluczową rolę w tej nowej rzeczywistości.
