Varastojen ja logistiikan energiatehokkuus: missä energiaa tuhlaantuu

Varasto kuluttaa neliömetriä kohden vähemmän energiaa kuin toimisto, mutta sen pinta-ala on suuri ja tilavuudet valtavia. Tuloksena on huomattava energialasku, joka muodostuu muutamasta suuresta kulutuskohteesta.

Hyvä uutinen on, että logistiikassa energiahukka johtuu lähes aina samoista syistä, jotka on helppo havaita mittaamalla: ylimitoitettu valaistus, kattoa kohti nouseva lämpö, avoimet lastausovet sekä järjestelmät, joiden käyttöajat eivät vastaa työvuoroja.

Lyhyesti:

• Tärkeimmät kulutuskohteet ovat valaistus, suurten tilojen lämmitys ja kylmäsäilytystä sisältävissä kohteissa jäähdytys.
• Lämpö kerrostuu katon alle: varaston lämmittäminen ilman kerrostumisen poistamista tarkoittaa sellaisen ilman lämmittämistä, jota kukaan ei käytä.
• Lastauslaitureiden ovista häviää paljon energiaa lyhyessä ajassa.
• Suuret kattopinnat ovat etu: ne soveltuvat aurinkosähkölle paremmin kuin lähes minkään muun rakennustyypin katot.

Missä varasto kuluttaa energiaa

Kulutusprofiili riippuu paljon toiminnan tyypistä, mutta neljä kulutuskohdetta toistuu säännöllisesti.
Valaistus. Korkeassa varastohallissa valot palavat useita tunteja, ja valaisimet on mitoitettu käytäviä varten. Valaistus on suurin sähkönkulutuksen kohde huoneenlämpötilassa toimivassa logistiikassa.
Suurten tilavuuksien lämmitys. Kymmenen metriä korkean tilan lämmittäminen niin, että ihmisillä on mukava olla kahden metrin korkeudella, on ensisijaisesti fysikaalinen ja vasta sen jälkeen talotekninen ongelma.
Jäähdytys. Kylmäketjulogistiikassa tilanne muuttuu kokonaan: kylmähuoneista ja niiden eteistiloista tulee hallitseva kulutuskohde, ja niiden hallinta muistuttaa enemmän supermarketin kuin tavallisen varaston toimintaa.
Materiaalinkäsittely. Sähkötrukkien ja sähkökäyttöisten lavansiirtovaunujen lataus keskittyy muutamaan tuntiin, usein yöaikaan, jolloin syntyy kustannuksia lisääviä tehohuippuja.

Neljä toistuvaa hukan lähdettä

• Valaistus jää päälle tyhjillä alueilla. Käytävät valaistaan täydellä teholla, vaikka kukaan ei kulje niissä, koska tunnistimet tai aluekohtainen ohjaus puuttuvat.
• Lämpö kerrostuu katon alle. Ilman kerrostumisen poistavia puhaltimia tai säteilylämmitystä lattian ja katon lämpötilaero voi olla useita asteita, mikä kaikki näkyy energialaskussa.
• Avoimet lastausovet ja -laiturit. Jokainen pitkäksi aikaa avoimeksi jäävä ovi päästää käsitellyn ilman ulos, jolloin energiaa häviää nopeasti.
• Järjestelmien käyttöajat eivät vastaa työvuoroja. Lämmitys ja valaistus kytketään päälle ennen vuoron alkua tai jätetään päälle sen päätyttyä, eikä aikatauluja ole tarkistettu organisaation muutosten jälkeen.

Alan erityispiirre: kuka käyttää varastoa ja kuka omistaa sen

• Logistiikassa kiinteistö on lähes aina vuokrattu, mikä erottaa kaksi eri intressiä. Operaattori maksaa energiasta ja voi vaikuttaa käyttöaikoihin, lataukseen ja ovien hallintaan, mutta ei päätä katoista, eristyksestä tai teknisistä järjestelmistä. Omistaja hallitsee näitä elementtejä, mutta ei näe energialaskua.
• Toinen rajoite liittyy tavaroihin. Lämpötilasäädellyissä kylmätiloissa asetusarvojen muuttamisvara on pieni, ja muutoksista on sovittava tavaroiden säilyvyydestä vastaavien henkilöiden kanssa eikä niitä voi päättää yksin tekninen osasto. Näillä alueilla seurannalla varmistetaan ensin, että lämpötilat pysyvät rajoissa, ja vasta sen jälkeen pyritään vähentämään kulutusta.
• Molemmissa tapauksissa aluekohtainen erillismittaus mahdollistaa perustellun keskustelun: ilman sitä jokainen ehdotus jää mielipiteeksi.

Mitä kannattaa mitata

Työkalut ovat samat kuin älymittareita ja IoT-antureita käsittelevässä oppaassa: aluekohtaiset alamittarit sähkökeskuksissa ja ympäristöanturit eri korkeuksilla.

Toimenpiteet, jotka tuottavat tuloksia nopeimmin

• LED-valaistus tunnistimilla ja aluekohtaisella ohjauksella. Pitkään käytössä olevassa varastohallissa se on lähes aina nopeimmin takaisinmaksava toimenpide.
• Lämpötilakerrostumisen poistaminen tai säteilylämmitys. Ohjataan lämpö sinne, missä ihmiset sitä tarvitsevat, eikä katon alle.
• Ovien hallinta. Nopea sulkeutuminen, lastauslaitureiden tiivistäminen ja toimintaohjeet: tulokset riippuvat yhtä paljon automaatiosta kuin toimintatavoista.
• Järjestelmien käyttöaikojen sovittaminen työvuoroihin keskitetyn eikä paikallisen säädön avulla.
• Aurinkosähkö omaan käyttöön. Varastohallien katot ovat suuria, niissä on vähän varjostusta ja kulutus painottuu päiväaikaan. Siksi omaan käyttöön tuotettu aurinkosähkö toimii tässä rakennustyypissä erityisen hyvin.

Priorisointiperiaate on sama kuin rakennusten energiatehokkuuden parantamista käsittelevässä oppaassa: ensin hallinta ja säätö, sitten tekniset järjestelmät ja lopuksi rakennuksen vaippa.

Työkalut

Varastossa on harvoin valvontajärjestelmää: järjestelmiä on vähän, ja niitä ohjataan paikallisesti. Siksi kukaan ei tiedä, mitä tapahtuu öisin tai viikonloppuisin. Yleinen toimintamalli, joka soveltuu kaikenlaisiin kiinteistöihin, kuvataan energianhallinnan oppaassa.
UTwinin energianhallintaohjelmisto ratkaisee tämän ongelman älymittareilla ja IoT-antureilla, jotka voidaan asentaa keskeyttämättä toimintaa. Tiedot kerätään pilveen ja esitetään kohteen pohjapiirroksessa, poikkeamista lähetetään hälytyksiä ja järjestelmiä voidaan säätää etänä ulkoilman olosuhteiden ja käyttöasteen perusteella.
Integroitu kunnossapito-ohjelmisto (CMMS) on erityisen hyödyllinen logistiikassa, jossa kylmähuoneen tai järjestelmän pysähtyminen vaikuttaa välittömästi toimintaan: poikkeamasta muodostetaan kohdennettu ja seurattava huoltotehtävä ennakoivan kunnossapidon periaatteiden mukaisesti.

Usein kysytyt kysymykset

• Mikä toimenpide on kustannustehokkain varastossa?

  Lähes aina valaistus: LED-valot, läsnäolotunnistimet ja käytäväkohtainen ohjaus, koska valot palavat pitkään eikä alalla ole samanlaisia mukavuusvaatimuksia kuin monilla muilla aloilla.

• Miten varastohallin lämmitysenergiankulutusta voidaan vähentää?

  Vähentämällä lämpötilakerrostumista kerrostumisen poistavilla puhaltimilla tai säteilylämmityksellä, joka lämmittää ihmisiä katon alla olevan ilman sijasta, sekä sovittamalla käyttöajat todellisiin työvuoroihin. Lämpötilan mittaaminen eri korkeuksilla osoittaa ongelman.

• Onko seurannasta hyötyä myös jäähdyttämättömässä varastossa?

  Kyllä, erityisesti peruskulutuksen ja ajoneuvojen latauksen tehohuippujen selvittämiseksi. Nämä kaksi kulutuskohdetta eivät näy laskussa selvästi, ja niiden merkitys voi olla suurempi kuin rakennuksen vaippaan tehtävien parannusten.

• Kannattaako aurinkosähkö varastohallin katolla?

  Tämä on rakennustyyppi, jossa omaan käyttöön tuotettu aurinkosähkö tuo eniten hyötyä suuren kattopinta-alan sekä päiväaikaisen tuotannon ja kulutuksen samanaikaisuuden ansiosta. Arviointi tulee tehdä vasta hukan vähentämisen jälkeen. Muuten järjestelmä mitoitetaan liian suuren kulutuksen perusteella.

Mistä kannattaa aloittaa

Logistiikkakohteessa ensimmäisenä kannattaa tarkastella kulutusta toiminnan ulkopuolisina tunteina. Jos käyttämätön varasto kuluttaa huomattavan osan täydellä toiminnalla tarvittavasta energiasta, säästöpotentiaali löytyy sieltä eikä sen hyödyntäminen vaadi investointeja.