Cum reduci costurile și riscurile energetice într-o fabrică care nu se oprește niciodată?
Pentru halele industriale cu procese termice continue, alimentarea cu energie este un pilon vital al funcționării. Orice fluctuație, orice întrerupere, oricât de mică, poate însemna pierderi semnificative, opriri costisitoare sau chiar deteriorarea echipamentelor.
Soluțiile clasice de eficiență energetică nu mai sunt suficiente. Ai nevoie de o arhitectură energetică robustă, flexibilă și inteligentă, care să poată susține sarcini constante, să compenseze instabilitatea rețelei și să reducă dependența de sursele externe.
Ce pot face sistemele fotovoltaice industriale – cu sau fără stocare – pentru fabricile care funcționează non-stop?
Context: provocările energetice în halele cu procese termice non-stop
Halele de producție cu procese termice continue reprezintă una dintre cele mai intensive forme de consum energetic din mediul industrial. Fie că vorbim de topirea metalelor, tratamente termice, procese de sinterizare, extrudare sau ardere controlată, aceste unități funcționează într-un regim 24/7, cu cerințe stricte de stabilitate a fluxului de energie și toleranță minimă la întreruperi sau variații de tensiune.
Procesele termice implică echipamente care funcționează în regim de sarcină mare:
- cuptoare cu arc electric;
- inductoare;
- prese încălzite;
- pompe industriale;
- ventilatoare de mari dimensiuni.
Aceste echipamente au un factor de sarcină ridicat și un consum constant, ceea ce duce la vârfuri de consum zilnice predictibile, dar cu impact mare în facturile de energie.
De exemplu, un cuptor cu arc electric pentru oțel poate consuma până la 400–500 kWh per tonă de produs. Într-o hală cu funcționare continuă, acest consum poate ajunge la peste 5 GWh/an, doar pentru o linie de producție. [1]
Mai mult, cele mai multe hale industriale rămân complet dependente de energia din rețea, ceea ce le face vulnerabile în fața:
- fluctuațiilor de preț (creșteri neprevăzute ale tarifelor la energie activă și reactivă);
- riscului de microîntreruperi sau întreruperi planificate de distribuitor;
- volatilității energetice;
- penalizărilor pentru depășirea puterii contractate sau pentru un factor de putere deficitar.
Pentru o companie care funcționează non-stop, bugetarea costurilor energetice devine o provocare serioasă. Prețul energiei electrice pentru consumatori non-casnici din România a variat între 0,12 și 0,42 €/kWh în ultimii ani, în funcție de contract, putere instalată și momentul achiziției pe piață. Această volatilitate afectează direct competitivitatea și stabilitatea financiară a companiilor din sectoare cu marje de profit strânse.
De ce este nevoie de o abordare personalizată în cazul acestor procese?
Implementarea unui sistem fotovoltaic într-o hală de producție cu procese termice continue nu poate urma o rețetă standard. Complexitatea regimului de funcționare, cerințele ridicate de disponibilitate și specificul sarcinilor energetice fac necesară o abordare personalizată, bazată pe o analiză detaliată a întregului ecosistem industrial.
Sarcini constante și flux energetic uniform
Procesele termice funcționează, în cele mai multe cazuri, în regim de sarcină constantă. Echipamentele precum cuptoarele electrice, sistemele de tratament termic, baia de zinc sau camerele de coacere necesită un flux de energie stabil, fără oscilații bruște. În aceste condiții, producția fotovoltaică variabilă (dependentă de iradiere solară) trebuie echilibrată prin stocare sau compensare, altfel poate deveni inutilizabilă pentru echipamentele-cheie.
Un sistem standard, fără analiză de profil de sarcină, poate acoperi doar 20–30% din consumul real într-un ciclu termic continuu, în timp ce unul optimizat poate depăși 60–70% autoconsum real, în funcție de integrarea stocării.
Cicluri termice sensibile și ineficiențe la întreruperi
În multe procese, oprirea unui ciclu termic înainte de finalizare duce la pierderi de materie primă, timp și energie. Reîncălzirea, repornirea și stabilizarea procesului generează consumuri suplimentare și solicită în plus echipamentele. Astfel, chiar și o întrerupere de câteva minute poate însemna ore de pierderi și zeci de kilowați irosiți.
Exemplu real: în galvanizare termică, întreruperea alimentării unui bazin cu zinc topit pentru 15 minute poate duce la solidificarea parțială a metalului și necesitatea de reîncălzire completă – o reluare care consumă între 100–300 kWh suplimentar per tonă procesată.
Sensibilitate ridicată la variații de tensiune și factor de putere
Procesele termice sunt adesea asistate de motoare de mare putere (ventilatoare, pompe, suflante), care au un consum reactiv crescut. Variabilitatea tensiunii afectează eficiența energetică și funcționarea optimă a sistemului de automatizare. Un sistem fotovoltaic trebuie să fie însoțit de invertoare cu funcție de corecție a factorului de putere și integrare în sistemul SCADA sau EMS (Energy Management System) existent.
Pe scurt, fără o adaptare la realitățile proceselor industriale și fără o proiectare care să țină cont de fluxurile energetice reale, un sistem fotovoltaic riscă să fie subutilizat sau chiar incompatibil cu dinamica unei fabrici cu sarcini termice constante.
Cum pot fi utilizate sistemele fotovoltaice în acest tip de infrastructură?
În halele de producție cu procese termice continue, sistemele fotovoltaice pot fi integrate strategic pentru a reduce consumul din rețea, crește predictibilitatea costurilor și asigura o parte din autonomia energetică. Succesul acestor sisteme depinde însă de modul în care sunt concepute și adaptate la infrastructura existentă.
Instalarea pe acoperișuri industriale: spațiu valorificat, fără a afecta producția
Majoritatea halelor industriale dispun de suprafețe mari de acoperiș, perfect compatibile cu instalarea de panouri fotovoltaice. Acestea pot genera între 100–150 kWh/m²/an, în funcție de orientare și randamentul panourilor. Sistemele montate pe acoperiș nu afectează fluxurile operaționale, nu reduc spațiul util și permit producerea locală de energie exact în punctul de consum – reducând astfel pierderile din rețea și costurile de transport.
Integrarea în mixul energetic al fabricii: fotovoltaic + rețea + cogenerare/stocare
Sistemele fotovoltaice devin cu adevărat eficiente când sunt parte dintr-un mix energetic bine echilibrat, alături de surse convenționale sau alte surse regenerabile (biomasă, cogenerare gaz). Astfel, energia solară poate acoperi sarcinile constante de zi, în timp ce restul sistemelor pot fi coordonate pentru vârfuri, echilibru termic și backup.
Autoconsum maximizat: cheia rentabilității în industrie
Într-o hală cu consum constant, autoconsumul devine avantajul competitiv principal. Cu cât mai multă energie produsă local este consumată intern, cu atât ROI-ul investiției este mai rapid (de obicei, 4–6 ani în industrie). În plus, autoconsumul reduce riscurile legate de variațiile de tarif, penalizările pentru energie reactivă și suprasarcinile de rețea.
În România, schema de prosumator industrial (pentru companii) este în curs de extindere, dar în multe cazuri injecția în rețea se face la prețuri inferioare celor de achiziție, ceea ce face ca maximizarea autoconsumului să fie esențială pentru eficiență economică.
Surse de finanțare pentru sisteme fotovoltaice industriale
Costul de investiție pentru un sistem fotovoltaic industrial cu stocare integrată poate varia între 700–1.200 €/kWp instalat (fără TVA), în funcție de complexitate și componente. Pentru multe companii, investiția inițială poate părea un obstacol – dar există soluții de finanțare atractive, flexibile și adaptate mediului industrial:
Modelul ESCO (Energy Services Company)
Un partener specializat (de tip ESCO) realizează investiția din surse proprii și îți livrează energie pe baza unui contract de tip PPA (Power Purchase Agreement). Tu plătești doar energia consumată, la un preț redus față de cel din rețea, fără investiție inițială. La finalul contractului, instalația poate fi transferată către fabrică.
Leasing operațional sau financiar
Prin parteneriate cu bănci sau fonduri specializate, poți accesa sisteme fotovoltaice prin leasing cu plata în rate lunare, deductibile fiscal. Această soluție permite amortizarea investiției direct din economiile generate.
Granturi, scheme de sprijin și fonduri europene
Există apeluri active prin PNRR, Fondul pentru Modernizare sau AFM care acoperă 30–60% din valoarea investiției pentru companii care implementează sisteme regenerabile și soluții de eficiență energetică.
Rolul stocării de energie: cheia pentru continuitate și stabilitate
Energia fotovoltaică are un profil de producție fluctuant: maxim ziua, zero noaptea. În schimb, procesele termice industriale au un profil de consum constant. Stocarea devine interfața inteligentă dintre cele două dinamici, permițând captarea energiei în orele de supraproducție (zi, weekenduri, vară) și eliberarea ei exact atunci când este nevoie – noaptea, în timpul vârfurilor sau în momente critice ale ciclului de producție.
Rezultatul? O rată de autoconsum semnificativ mai mare, mai puțină energie injectată în rețea la preț redus și o amortizare accelerată a investiției.
Mai mult decât atât, în industrie, cele mai costisitoare momente nu sunt neapărat cele cu consum mare, ci cele cu vârfuri bruște de sarcină. În lipsa unui sistem de stocare, aceste vârfuri sunt acoperite din rețea, ceea ce duce la:
- depășirea puterii contractate;
- aplicarea de tarife penalizatoare;
- solicitarea suplimentară a transformatoarelor și echipamentelor de distribuție.
Un sistem de baterii industriale bine dimensionat poate funcționa ca „tampon energetic” în acele momente, descărcând energie stocată pentru a reduce presiunea asupra rețelei interne și pentru a menține consumul în limitele optime.
Stocarea nu înseamnă doar „curent pus deoparte”. Bateriile moderne, integrate cu invertoare bidirecționale și EMS (Energy Management System), pot fi programate să corecteze dezechilibrele de factor de putere și să stabilizeze tensiunea în rețeaua internă. În halele cu motoare mari, variații de sarcină și consum reactiv semnificativ, acest lucru are un impact major asupra eficienței energetice și a costurilor.
Descoperă alte tendințe și noutăți în tehnologia panourilor fotovoltaice în 2025!
Ce poate face 4ENVIGO pentru fabrica ta?
La 4ENVIGO, transformăm provocările energetice în soluții concrete. Cu peste 16 ani de experiență în proiecte sustenabile, oferim fabricilor din industrie:
- consultanță ESG și audit energetic adaptat activității industriale;
- proiectare, implementare și mentenanță pentru sisteme fotovoltaice cu sau fără stocare;
- integrare inteligentă în infrastructura energetică a halei – cu EMS, stocare și cogenerare;
- soluții de finanțare: ESCO, leasing operațional sau accesare de fonduri nerambursabile.
Fiecare proiect este personalizat, orientat spre performanță și gândit pentru rezultate pe termen lung.
Hai să discutăm despre cum poate deveni fabrica ta mai eficientă energetic!
Surse
[1] “The Switch from Blast Furnaces to Electric Arc Furnaces (EAF) | Nemag.” Nemag.com, 2023, www.nemag.com/dry-bulk-blog/how-switching-to-an-electric-arc-furnace-affects-your-grab-productivity. Accessed 9 Apr. 2025.
