Sektor wodociągowo-kanalizacyjny to jeden z większych konsumentów energii w gospodarce. Problem w tym, że jej część idzie na straty przez nieoptymalną koordynację pracy urządzeń czy straty w obiegu technologicznym. Przeciętna europejska oczyszczalnia ścieków ma spory potencjał poprawy w zakresie efektywności energetycznej.
Do tego dochodzą coraz bardziej rygorystyczne normy środowiskowe obowiązek żmudnego raportowania środowiskowego, przejrzystości danych oraz nacisk na minimalizację śladu węglowego. W połączeniu z rosnącym globalnie zapotrzebowaniem na wodę, wszystko to skłania zakłady do poszukiwania nowych sposobów wykorzystania danych dla zwiększenia wydajności procesów.
Niezależna warstwa kontroli
Nie można poprawić tego, czego się nie mierzy. Oczyszczalnie, pompownie i stacje uzdatniania wody potrzebują więc pełnej, spójnej informacji o przepływach energii w obiekcie zarówno elektrycznej, jak i cieplnej oraz gazowej. Dopiero taka widoczność pozwala określić, gdzie powstają straty, które procesy są najbardziej energochłonne i jakie działania przynoszą rzeczywistą poprawę. Wówczas operatorzy mogą podejmować racjonalne decyzje.
To z kolei wymaga narzędzi zdolnych do zbierania danych w sposób ciągły, ich kontekstualizacji, a następnie prezentowania w formie umożliwiającej szybkie i świadome reakcje. Dlatego systemy do zarządzania energią w oczyszczalniach coraz częściej działają jako niezależna warstwa cyfrowa, integrująca informacje z wielu urządzeń i systemów sterowania.
Co ważne, wdrożenie takich rozwiązań nie musi oznaczać przeprowadzania rewolucji. - Zmiany można wdrażać etapami, w tempie dostosowanym do możliwości zakładu - wyjaśnia Marek Sulewski, kierownik obszaru sprzedaży ds. cyfryzacji w ABB. - Przykładowo, nasze rozwiązanie, ABB Ability™ OPTIMAX®, jest zaprojektowane właśnie z myślą o takiej elastyczności. Jego modułowość pozwala na modyfikację i dalszą rozbudowę bez konieczności rekompilacji całego środowiska. Można zacząć od podstawowego monitorowania i raportowania, a z czasem dodawać kolejne warstwy: kontrolę w czasie rzeczywistym, integrację OZE itp.
Inteligentne przewidywanie
Najbardziej zaawansowanym poziomem zwiększania efektywności energetycznej w obiektach sektora wodno-kanalizacyjnego, jakie oferują współczesne rozwiązania, jest optymalizacja predykcyjna. Systemy generują optymalne harmonogramy pracy urządzeń na podstawie prognoz obciążeń, wahań cen energii i dostępności własnych źródeł produkcji - aktualizując je w ciągu dnia. W praktyce oznacza to równoważenie podaży, popytu oraz dostępnych magazynów gazu, energii cieplnej i elektrycznej, aby minimalizować emisje i koszty oraz unikać szczytów zużycia w godzinach wysokich cen.
Pełny potencjał takiej optymalizacji ujawnia się, gdy zakład nie tylko konsumuje energię z sieci, ale też ją produkuje. Jednym z kierunków, w którym idą zakłady w sektorze wodno-kanalizacyjnym, jest zwiększanie własnej produkcji energii. Oczyszczalnie ścieków dysponują potencjałem jej wytwarzania z biogazu powstającego w procesach fermentacji osadów. Dodatkowo, coraz częściej inwestują w instalacje fotowoltaiczne. Problem w tym, że produkcja energii odnawialnej – szczególnie słonecznej – nie zawsze pokrywa się z okresami największego zapotrzebowania.
Zaawansowane systemy zarządzania, takie jak ABB Optimax, pomagają zsynchronizować te dwa aspekty. Mogą decydować, kiedy opłaca się przechowywać wyprodukowaną energię w magazynach, a kiedy sprzedać ją do sieci. Oczyszczalnia przestaje być tylko konsumentem, stając się aktywnym uczestnikiem lokalnego rynku energii – co otwiera dodatkowe możliwości generowania przychodów.
Wrocławski przykład
- W ostatnim czasie obserwujemy rosnące zainteresowanie polskich oczyszczalni ścieków potencjałem zaawansowanych technologii cyfrowych w zarządzaniu energią, bo ich zastosowanie jest niezwykle przydatne dla transformacji energetycznej sektora – mówi Marek Sulewski.
Przykładem jest Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji we Wrocławiu, które zdecydowało się na wdrożenie systemu ABB Optimax w swojej największej i najbardziej energochłonnej oczyszczalni „Janówek”, obsługującej blisko milion mieszkańców. Obiekt jest obecnie rozbudowywany i modernizowany z myślą o rosnących potrzebach miasta i redukcji śladu węglowego.
- Optimax ma zarządzać przepływami energii elektrycznej, cieplnej i paliw w obiekcie. W przyszłości, gdy powstanie instalacja fotowoltaiczna i magazyny energii, jego funkcjonalność zostanie rozszerzona, m.in. o integrację z rynkiem energii – dodaje Marek Sulewski.
Dla sektora wodociągowo-kanalizacyjnego każdy procent poprawy efektywności energetycznej ma znaczenie. Zaawansowane zarządzanie energią przestaje być opcją, a staje się koniecznością. Optymalizacja istniejących zasobów może być jedynym sposobem na utrzymanie rentowności bez kompromisów w jakości usług.
