W ostatnich tygodniach, każdy z nas z obawą obserwuje sytuację geopolityczną u naszych wschodnich sąsiadów i jej wpływ na gospodarki światowe. Szalejące ceny surowców, paliw, wysoka stopa inflacji wywierają znaczący wpływ na budżety zarówno w sferze prywatnej, jak i przedsiębiorstw. Sytuacja bezsprzecznie sprzyja oszczędzaniu i ograniczaniu wydatków. Z założenia najłatwiej oszczędzić na tym, na co wydajemy najwięcej, a to skłania przedsiębiorstwa, żeby przyjrzeć się kosztom zużycia energii elektrycznej. W przypadku przedsiębiorstw wodociągowo – kanlizacyjnych koszty te w większości generowane są przez agregaty pompowe.
W nowocześnie zarządzanych przedsiębiorstwach wodociągowo – kanalizacyjnych z pomocą przychodzi modelowanie hydrauliczne, jako najbezpieczniejszy sposób do weryfikacji pytań: co by było, gdyby… A tak właściwie, to co by było, gdyby:
- zmienić plan taryfowy? Wprowadzić 2 lub 3 strefy cen,
- wprowadzić reżim napełniania zbiorników w odniesieniu do planu taryfowego,
- zweryfikować pracę pomp w odniesieniu do ich sprawności,
- podjąć próbę większego wykorzystania źródeł wody, w których koszt produkcji/pompowania jest niższy?
Odpowiedzi na te i wiele innych pytań może dostarczyć analiza zużycia energii elektrycznej wykonana w Mike+. Dedykowane narządzie wylicza zużycie energii generowane przez poszczególne pompy, na podstawie charakterystyki pracy, sprawności oraz wolumenu przepompowanej wody, w każdym kroku symulacji. Ponadto, umożliwia obliczenie realnego kosztu z uwzględnieniem planu taryfowego, który może być unikalny dla każdego obiektu. Wprowadzone w układzie hydraulicznym sieci modyfikacje bezpośrednio przekładają się na sumaryczny koszt energii elektrycznej, co pozwala łatwo ocenić, czy wprowadzone zmiany redukują koszty. Każde pytanie: co by było gdyby, uzyskuje odpowiedź w postaci raportu z symulacji.
Z dotychczas przeprowadzonych analiz, wykonanych w ramach projektów dotyczących istniejących sieci wodociągowych, można wywnioskować, że oczekiwany poziom ograniczenia kosztów pompowania wody może osiągnąć 15% w odniesieniu do symulacji sprzed optymalizacji, w przypadku wysokiego potencjału optymalizacyjnego sieci modelowanej.
Niektóre firmy wodociągowe, wykorzystując korzystne ukształtowanie terenu, poczyniły kolejny krok w odniesieniu do bilansu energetycznego przedsiębiorstwa. Rozpoczęły bowiem produkcję energii elektrycznej przy użyciu turbin wodnych, zlokalizowanych w ciągu przewodów tranzytowych lub magistralnych, zastępując istniejące przepustnice i reduktory. Pod względem hydraulicznym, działanie wymienionych urządzeń daje podobne rezultaty, a uzyskujemy dodatkowy efekt w postaci wyprodukowanej energii elektrycznej. Należy podkreślić, że powyższy przykład nie dotyczy tylko sieci zagranicznych zakładów, a również naszych rodzimych przedsiębiorstw.
Docelowy rozwój systemu zarządzania siecią powinien obejmować predykcję zużycia energii wyliczoną na podstawie wdrożonego modelu hydraulicznego, działającego w trybie online i wdrożenie mechanizmu MPC (Model Predictive Control). MPC w oparciu o wewnętrzne reguły, aktualny status sieci, prognozę zużycia wody i wymagany awaryjny poziom retencji oblicza optymalną ilość wody w sieci i automatycznie nią zarządza (regulacja otwarcia zasuw, przepustnic, statusu pomp). Może to korzystnie wpłynąć na jakość wody, ograniczyć straty, regululować pracę sieci w odniesieniu do obowiązujących taryf cen energii. W kolejnych odsłonach bloga z pewnością przeanalizujemy ideę modeli online i MPC, ich zalety oraz wady w odniesieniu do polskich systemów wodociągowych.
