Praktyczne przykłady wykorzystania opraw LED przy modernizacji oświetlenia obiektów w celu poprawienia ich efektywności energetycznej
PXF Lighting jest producentem opraw oświetleniowych, który od ponad trzech dekad rozwija ofertę produktów w oparciu o nowe technologie
Rozpatrywana hala o dużej powierzchni 30 299,92 m2 posiada 15 śluz towarowych na krótszym boku oraz 35 śluz towarowych na dłuższym boku. Obiekt jest magazynem wysokiego składowania, w którym oświetlenie zamontowano na wysokości 10m ponad podłożem. Obiekt czynny jest 6 dni w tygodniu, a praca zmianowa zapewnia jego wykorzystanie przez 16 h na dobę.
Rzut hali magazynowej, w której oświetlenie będzie poddawane modernizacji
Wewnątrz hali rozmieszczono regały do magazynowania paletowych jednostek ładunkowych. Pomiędzy nimi utworzone zostały alejki zapewniające dostęp wózka widłowego do miejsc składowania. Rozmieszczenie regałów przedstawia poniższy schemat.
Schemat rozmieszczenia regałów magazynowych
Hala posiada oświetlenie starego typu, które jest kosztowne w eksploatacji. Dodatkowe utrudnienie stanowi obsługa serwisowa źródeł światła.
Zastane przed modernizacją oświetlenie to 896 opraw o rozsyle symetrycznym i mocy 250 W każda.
Schemat rozmieszczenia opraw przed modernizacją oświetlenia
Wariant 1 modernizacji oświetlenia zakłada użycie 524 opraw LED typu highbay o mocy 150 W każda.
Schemat rozmieszczenia opraw - wariant 1 modernizacji oświetlenia z wykorzystaniem opraw typu highbay
Wariant 2 modernizacji oświetlenia zakłada użycie 448 przemysłowych opraw LED o mocy 166 W każda.
Schemat rozmieszczenia opraw - wariant 2 modernizacji oświetlenia z wykorzystaniem opraw przemysłowych
Łączna moc systemu oświetleniowego
Moc zastanego w obiekcie systemu oświetlenia wynosiła 224 kW. Modernizacja pozwoliła na obniżenie mocy systemu do 73,4 kW w wariancie 1 lub 74,4 kW w wariancie 2. Stanowi to obniżenie mocy systemu o odpowiednio 67,25% lub 66,8%. Różnice przekładają się na moc przypadającą na jednostkę powierzchni. Wartość 7,39W/m2 uległa obniżeniu do 2,42W/m2 dla wariantu 1 modernizacji lub 2,45W/m2 dla wariantu 2. Oba projekty modernizacji zakładają oczywiście spełnienie założenia wymaganego natężenia oświetlenia.
Łączna moc systemu oświetlenia hali przemysłowej - porównanie sytuacji zastanej z dwoma wariantami modernizacji oświetlenia
|
Przed modernizacją roczne zużycie energii elektrycznej dochodziło do poziomu 1,12 GWh. Zatem wg oszacowanej* średniorocznej stawki cen energii elektrycznej za 2022 rok oświetlenie generowało koszty na poziomie powyżej 610 000 PLN. Modernizacja oświetlenia (zarówno w wariancie 1 jak i w wariancie 2 pozwala na obniżenie kosztów o ponad 2/3. Według szacowanej* średniorocznej stawki cen energii elektrycznej za 2022 rok koszty energii przekroczą 200 000 PLN. Spowodowane jest to obniżeniem rocznego zużycia energii do poziomu 0,367 GWh. |
* w momencie powstawania tego materiału nie były znane średnie koszty energii za 4 kwartał 2022. Uwaga: Szacowana średnia roczna za 2022 prawie na pewno będzie niższa niż cena w roku 2023. Dlatego poniżej przedstawiony wykres sporządzony został w opraciu o kalkulacje dla średniej ceny energii za trzeci kwartał 2022, która obecnie jest już znana. Niemniej należy mieć na uwadze, że prognozowane ceny energii w roku 2023 będą jeszcze wyższe. |
Wykres przedstawia wyliczenia kosztów wg średniej cen enregii za trzeci kwartał 2022
Aktualizacja - ceny energii z roku 2023
Na podstawie ustawy cena energii w roku 2023 została zamrożona na poziomie 0,785zł. Całkowity koszt zakupu 1 kWh uwzględniając opłaty dodatkowe wynosi ok. 1,05 PLN.
Podstawa prawna: Art. 2, 5-6 i 20 Ustawa z dnia 27 października 2022 r. o środkach nadzwyczajnych mających na celu ograniczenie wysokości cen energii elektrycznej oraz wsparciu niektórych odbiorców w 2023 roku.
| Roczny koszt energii przed modernizacją | Roczny koszt energii po modernizacji Wariant 1 oświetlenia |
Roczny koszt energii po modernizacji Wariant 2 oświetlenia |
| 1 177 882 PLN (wg ceny energii 1,05 PLN/kWh) |
385 756 PLN (wg ceny energii 1,05 PLN/kWh) |
391 057 PLN (wg ceny energii 1,05 PLN/kWh) |
| Wariant 1 modernizacji oświetlenia | Wariant 2 modernizacji oświetlenia |
|
Oszczędność energii w ciągu roku wyniesie 754,4 MWh. Oznacza to, że ponad trzykrotnie (3,053x) zmniejszono zużycie energii. Zwrot z inwestycji nastąpi poniżej roku eksploatacji. |
Oszczędność energii w ciągu roku wyniesie 749,3 MWh. Oznacza to, że ponad trzykrotnie (3,012x) zmniejszono zużycie energii. Zwrot z inwestycji nastąpi w ciągu roku eksploatacji. |
|
Aktualizacja - ceny energii z roku 2023) Zwrot z inwestycji nastąpi w ciągu 5 miesięcy. |
Aktualizacja - ceny energii z roku 2023) Zwrot z inwestycji nastąpi w ciągu 7 miesięcy. |
 |
 |
Wniosek: Energia zużywana w ciągu roku przed modernizacją oświetlenia wystarczy do oświetlania hali ze zmodernizowanym oświetleniem przez ponad 3 lata!
Oszczędności wynikacjące z modernizacji oświetlenia wg wariantu 1
Oszczędności wynikacjące z modernizacji oświetlenia wg wariantu 2
| Wariant 1 modernizacji oświetlenia | Wariant 2 modernizacji oświetlenia |
| ponad trzykrotnie niższa moc łączna w porównaniu do systemu oświetleniowego sprzed modernizacji | mniejsza liczba użytych opraw oświetleniowych |
| ponad trzykrotnie niższa moc łączna w porównaniu do systemu oświetleniowego sprzed modernizacji | ponad trzykrotnie niższa moc łączna w porównaniu do systemu oświetleniowego sprzed modernizacji |
| niższa moc łączna systemu oświetleniowego w porównaniu do wariantu 2 | nieco wyższa moc łączna systemu oświetleniowego w porównaniu do wariantu 1 |
| niższy koszt inwestycji (tańsze oprawy oświetleniowe) | wyższy koszt inwestycji (droższe oprawy oświetleniowe) |
| krótsza trwałość eksploatacyjna na poziomie L70 B50 55 000 h | wyższa trwałość eksploatacyjna na poziomie L90 B10 60 000 h |
 |
 |
Produkcja energii elektrycznej wiąże się z emisją gazów cieplarnianych. Przed modernizacją do oświetlenia hali potrzeba było dużo energii elektrycznej, której wytworzenie wiązało się z dużą emisją dwutlenku węgla. W ujęciu rocznym było to ponad 806 ton CO2.
Modernizacja oświetlenia spowodowała, że emisja dwutlenku węgla spadła o 66%. Oświetlenie LED wygeneruje 267 ton rocznie, co stanowi 1/3 pierwotnej emisji CO2.
Porównanie emisji CO2 przed modernizacją i po modernizacji oświetlenia
Redukcja emisji gazów cieplarnianych w pierwszym roku eksploatacji hali ze zmodernizowanym oświetleniem wyniesie 538 ton.
Redukcja emisji CO2 w wyniku modernizacji oświetlenia
W oparciu o dyrektywę 2003/87/WE zastosowana redukcja wskaźników emisji w okresie 15 lat nie powinna być niższa niż 3% ani wyższa niż 24% (dla rozpatrywanego okresu od 2007/2008 r. do 2022/2023 r). Zgodnie z tym możemy przyjąć redukcję na poziomie 11,9%. Zatem zakładając, że udział OZE będzie w Polsce wzrastał i po dekadzie wskaźniki emsji spadną ponad 3-krotnie (do obecnego poziomu średniej dla UE-27) wówczas przez 10 lat łącznie emisja zmaleje o 3274,6 ton!
Redukcja emisji CO2 w wyniku zmienności wskaźnika emisyjności
Warto zauważyć, że oświetlenie starego typu dopiero po 10 latach eksploatacji, w czasie których wskaźnik emisyjności spadnie 3-krotnie, wygeneruje emisję dwutlenku węgla na poziomie podobnym co nowoczesne oświetlenie LED już w pierwszym roku po modernizacji. Wyliczenie pokazuje, jak duży wpływ na środowisko ma energooszczędność źródeł LED.
