Reduza os custos de eletricidade em estações de tratamento de água, dedicando mais energia à análise de dados.

O consumo de eletricidade representa uma parte significativa das despesas operacionais nas estações de tratamento de água (ETA) e de águas residuais (ETAR), motivo pelo qual a otimização do uso da energia assume tanta importância nestes cenários. Mas a que nos referimos exatamente com esta otimização?

Poupar energia vai além de simplesmente ligar e desligar equipamentos. Pelo contrário, o controlo e gestão da energia abrange desde a análise das curvas de bombagem até à redução das fugas de água não contabilizada, passando pela programação das operações em torno das janelas de tarifas especiais. Estas ações, que são possíveis graças à exploração de dados, têm um potencial de amortização impressionante.

Compreender as correlações de dados para controlar os custos

A energia representa pelo menos 30% das despesas de exploração (OPEX) nos serviços de água, uma cifra que aumenta durante os picos de maior procura de aeração de águas residuais. De novo, poderíamos afirmar que há fortes incentivos para reduzir o consumo energético.

Sendo dois dos maiores consumidores de energia da rede local, as ETA e as ETAR podem beneficiar economicamente se se associarem a empresas de fornecimento elétrico interessadas em reduzir os picos de procura. No entanto, para que isto ocorra, requerem uma infraestrutura adequada e dados sólidos para a tomada de decisões.

Um sistema de inteligência operacional que vincule melhor os dados da infraestrutura física com as pessoas que tomam as decisões pode transformar as operações. Ao aceder facilmente às condições de funcionamento da estação em tempo real e analisar tendências históricas, os responsáveis pela tomada de decisões numa empresa de fornecimento de água ou de consultoria podem identificar melhores opções para reduzir as tensões nas operações físicas e o OPEX.

Uma vez alcançado isto, a modelização e a análise das oportunidades a longo prazo podem contribuir também para tomar decisões mais acertadas sobre as despesas de capital (CAPEX).

Um pequeno (grande) passo para começar

Se quiser escolher uma solução de análise acessível e escalável para começar, não precisa que contenha um grande volume de dados: 1.000 tags podem ser suficientes, representados em sensores, entradas de instrumentos, recursos de dados existentes na organização ou na nuvem, etc. Este pequeno investimento pode começar a ser recuperado em questão de dias.

Além disso, existem algumas decisões relacionadas com a energia que podem ser melhoradas com a informação adequada:

• Identificação de fugas:
  A água não contabilizada devido a fugas desperdiça energia, produtos químicos de tratamento e capacidade da estação, afetando o resultado final.
  Vemos isto no caso de uma empresa de 90.000 clientes, que, graças a identificar as fugas com rapidez, conseguiu reduzir largamente os custos operacionais, com uma poupança anual de 300 mil dólares na primeira semana, 900 mil dólares em dois anos e uma despesa de capital diferida a longo prazo de 20 milhões de dólares em duas décadas.
• Monitorização da eficiência das bombas:
  Qualquer companhia de fornecimento de água pode controlar a eficiência das bombas, medindo a quantidade de energia necessária para mover um determinado volume de água (por exemplo, para encher um depósito). Com uma solução analítica integrada, como AVEVA PI Data Infrastructure, é possível automatizar o processo e supervisionar quanto se desvia o rendimento real das curvas específicas das bombas.Além disso, uma solução digital deste tipo permite priorizar que bombas necessitam de mais atenção de manutenção em função de quanto se desviam do rendimento ideal. Também pode ser configurada para ativar um alarme quando o rendimento se desvia para além de uma percentagem aceitável.
• Modelização da melhoria de processos:
  Um dos maiores desafios que enfrentam os engenheiros internos e consultores encarregados de conceber ou aperfeiçoar operações de ETA e ETAR eficientes, do ponto de vista energético, é dispor de dados de funcionamento reais para modelizar e testar abordagens alternativas. Um desafio acessível com uma boa solução analítica. Além disso, graças ao acesso direto a estes dados, os engenheiros consultores podem oferecer os seus próprios serviços analíticos aos clientes das organizações de serviços públicos.

Estratégias multifacetadas de poupança energética

Responder à procura de água potável ou à afluência de águas residuais sem ter em conta os custos energéticos pode sair caro. Ter uma ideia histórica das tendências dos caudais e das procuras de energia pode dar às ETA e ETAR a capacidade de adotar uma programação mais eficiente sem interromper os processos de tratamento. Neste contexto, algumas estratégias que potenciam a poupança energética são:

• Tarifas por tempo de uso:
  Equilibrar as necessidades de movimento de água com os custos de eletricidade durante os períodos de tarifas elétricas mais elevadas é uma forma simples de reduzir os custos energéticos globais das ETA. Tomar decisões adequadas, por exemplo, sobre como gerir os reservatórios e a reposição de água das torres em função das tarifas elétricas e da análise do consumo histórico maximiza essas oportunidades de poupança.
• Contratos ajustados à procura:
  As organizações de água e saneamento podem beneficiar de tarifas elétricas lucrativas através de contratos ajustados à procura com as suas companhias elétricas, sempre que disponham dos conhecimentos e da flexibilidade necessários para modificar o consumo elétrico baseando-se em análises exaustivas.
  A flexibilidade na infraestrutura e uma boa base de dados e recursos analíticos permitem satisfazer as procuras de tratamento, inclusive com grandes motores em marcha lenta para evitar picos de procura de energia, e conseguir importantes poupanças energéticas.
• Controlo da cogeração:
  As estações de tratamento de águas residuais que utilizam digestores anaeróbios geram biogás que pode ser aproveitado para gerar energia suplementar. Neste tipo de situações, a capacidade de comparar os custos energéticos com as procuras de tratamento ajuda os gestores energéticos e os responsáveis pela estação a tomar decisões acertadas para otimizar a programação da cogeração.