Forjarea la cald este unul dintre cele mai energofage procese industriale. Temperaturile ridicate necesare (1.100–1.300°C), funcționarea continuă a cuptoarelor și acționarea hidraulică a presei generează consumuri semnificative de energie electrică și termică, cu impact direct în costurile de producție.
Având în vedere prețurile volatile la energie și presiunile ESG din ce în ce mai mari, integrarea unui sistem fotovoltaic cu sau fără stocare devine o soluție concretă pentru reducerea cheltuielilor și creșterea sustenabilității în forjării industriale.
Acoperirea consumului auxiliar și a sarcinilor constante
Deși în procesele de forjare la cald energia termică este predominant generată din gaze naturale, o componentă semnificativă a consumului zilnic de energie rămâne electricitatea necesară echipamentelor auxiliare. Aceasta este adesea subestimată, dar reprezintă o parte esențială din funcționarea corectă și continuă a unei linii de producție.
Instalațiile auxiliare – precum:
- pompele de ulei pentru sistemele hidraulice ale preselor;
- ventilatoarele de aer cald și evacuare gaze;
- instalațiile de răcire cu apă sau aer;
- panourile electrice de comandă și automatizare;
- sistemele de iluminat și HVAC din halele de forjare –
…funcționează continuu pe toată durata schimbului de lucru și consumă energie electrică în regim constant, adesea 24/7. În funcție de capacitatea liniei, aceste sarcini auxiliare pot reprezenta între 20% și 40% din totalul consumului electric lunar al secției de forjare.
Soluția: sistem fotovoltaic on-grid, optimizat pentru autoconsum
Un sistem fotovoltaic on-grid, proiectat special pentru a răspunde acestui consum constant, îmbunătățește eficiența energetică în forajare la cald:
- produce energie în timpul orelor de zi, exact când sarcinile auxiliare funcționează intens;
- injectează energia direct în sistemul intern, eliminând pierderile de conversie și costurile de transport din rețea;
- permite acoperirea unei părți semnificative din consumul electric, fără să afecteze fluxurile critice de producție.
Un sistem de 100 kWp poate genera în medie între 110.000 și 130.000 kWh/an, ceea ce poate însemna o reducere de 25–35% din factura totală de electricitate a liniei – în funcție de gradul de autoconsum.
Reducerea vârfurilor de consum și a penalizărilor
Într-o linie de forjare la cald, consumul de energie nu este uniform. Deși procesele auxiliare funcționează în regim constant, repornirea cuptoarelor, acționarea simultană a mai multor prese, pornirea ventilatoarelor sau schimbarea ciclului termic pot genera vârfuri scurte de consum foarte intens.
Aceste vârfuri, deși de durată redusă (câteva minute), pot avea efecte semnificative asupra costurilor:
- depășirea puterii contractate: fiecare kilowatt peste limita agreată cu furnizorul este taxat suplimentar;
- aplicarea de penalizări tarifare pentru dezechilibre de rețea sau consumuri dezechilibrate între faze;
- solicitarea echipamentelor de distribuție (transformatoare, întrerupătoare, cabluri), ceea ce duce la uzură accelerată și risc de defecțiuni.
În unele cazuri, o singură depășire de 15 minute într-o lună poate genera costuri de dezechilibru de câteva sute până la mii de euro, în funcție de tariful de rețea și consum.
Prin integrarea unui sistem de stocare a energiei conectat la rețeaua internă, fabrica își poate plana vârfurile de sarcină:
- energia solară produsă în exces în timpul zilei este stocată în baterii;
- în momentul în care apare un vârf de consum, sistemul descarcă energia rapid, acoperind deficitul local;
- în paralel, reduce sarcina preluată din rețea și elimină riscul depășirilor.
Un sistem ESS de 250–500 kWh poate acoperi vârfuri de sarcină de 100–200 kW timp de 15–30 de minute, suficient pentru a proteja rețeaua internă și a evita penalizările.
Autonomie parțială și reziliență energetică
În multe zone industriale din România – dar și din Europa Centrală și de Est – rețeaua electrică nu oferă întotdeauna stabilitatea necesară proceselor cu regim continuu. Tensiuni instabile, microîntreruperi, întreruperi planificate sau accidente în rețea pot afecta grav fluxurile de producție, mai ales în industriile care lucrează la temperaturi înalte, cum este forjarea la cald.
Într-un proces în care materia primă este adusă la peste 1.200°C și presată în matrițe precise, orice oprire neplanificată poate avea efecte dezastruoase:
- solidificarea metalului în cuptor sau în zona de lucru;
- deformarea semifabricatelor;
- deteriorarea echipamentelor, inclusiv a căptușelii refractare;
- necesitatea unei reîncălziri complete, cu consum energetic dublu pentru aceeași piesă.
Un sistem ESS (Energy Storage System), integrat cu invertor cu funcție UPS (Uninterruptible Power Supply), oferă autonomie parțială între 30 și 60 de minute, suficientă pentru:
- a încheia în siguranță un ciclu termic în curs;
- a menține cuptorul în regim de conservare termică minimă;
- a permite operatorilor o oprire controlată a liniei;
- a proteja echipamentele critice și softurile de automatizare împotriva căderilor bruște de tensiune.
Această „fereastră de protecție” poate face diferența între o întrerupere sigură și pierderea completă a unei ture de producție – sau chiar a unei zile de lucru.
Sistemele fotovoltaice industriale beneficiază de finanțări nerambursabile prin PNRR, Fondul pentru Modernizare, AFM sau granturi verzi, cu intensitate de până la 60–80% pentru investițiile în regenerabile și eficiență energetică. De asemenea, companiile pot accesa modele ESCO – fără investiție inițială – sau leasinguri verzi pentru implementare rapidă.
Sursa foto: Shutterstock
Dacă folosești des Instagram, poți găsi o mulțime de lucruri interesante postate de GreatNews pe contul nostru, accesibil la linkul de mai jos:
