Dragon LNG, una de las principales terminales de gas natural licuado del Reino Unido, se enfrentaba a un dilema evidente: Su funcionamiento conservador, si bien cumplía con los parámetros de seguridad, impedía aprovechar el potencial ahorro de costes y energía. La instalación, con una capacidad de envío de casi 300 GWh de gas natural al día, funcionaba dentro de los parámetros de seguridad previstos; sin embargo, este funcionamiento conservador impedía aprovechar el potencial ahorro de costes y energía. En un contexto de fluctuación de la presión de la red y de variaciones en la composición de los cargamentos de GNL, los operarios mantenían equipos adicionales en funcionamiento y amplios márgenes de seguridad. Si bien esto garantizaba una producción constante, también provocaba un mayor consumo de energía. Con el objetivo de convertirse en una instalación con emisiones netas cero para 2029, la reducción del consumo innecesario de energía se convirtió en una prioridad urgente.
Para abordar esta cuestión, Dragon LNG se asoció con AtkinsRéalis, una empresa global de servicios de ingeniería e infraestructura, con el fin de desarrollar un nuevo enfoque. AtkinsRéalis combinó AVEVA™ Process Simulation, AVEVA™ PI System y AVEVA™ PI Vision™, e implementó un gemelo digital industrial para optimizar la red integral de producción, compresión y logística de Dragon LNG.
Desafíos
Era posible obtener ahorros potenciales en los costes operativos, pero no estaba claro cómo conseguirlos
El diseño original y las instrucciones para el operador eran demasiado conservadores
Los grandes volúmenes de producto exigían una gran confianza en la calidad del resultado
Resultados
1 millón de dólares
en ahorro energético identificado
La confianza en los resultados permite un modelo comercial basado en el ahorro compartido
desarrolló una nueva oferta comercial para implementar gemelos digitales y optimizar procesos en tiempo real en otras plantas de clientes
Esta ilustración muestra un proceso típico en una terminal de GNL y los sistemas operativos básicos que deben equilibrarse y optimizarse para garantizar un uso eficiente de la energía y un suministro de gas fiable.
Dragon LNG, una de las principales terminales de gas natural licuado del Reino Unido, se enfrentaba a un dilema a plena vista. su funcionamiento conservador, si bien cumplía con los parámetros de seguridad, impedía aprovechar el potencial ahorro de costes y energía. La instalación, con una capacidad de envío de casi 300 GWh de gas natural al día, funcionaba dentro de los parámetros de seguridad previstos; sin embargo, este funcionamiento conservador impedía aprovechar el potencial ahorro de costes y energía. Los operadores siguieron las directrices de diseño originales, que eran muy cautelosas, y ante todo garantizaron la fiabilidad y la calidad del gas. En un entorno en el que la presión de la red fluctuaba y cada carga de GNL entrante tenía una composición química ligeramente diferente, lo más habitual era mantener equipos adicionales en línea y dejar amplios márgenes de seguridad. Si bien este enfoque garantizaba la producción, también suponía un mayor consumo de energía. La dirección sospechaba que se podían obtener importantes ganancias de eficiencia, pero no tenía claro cómo conseguirlas sin poner en riesgo el rendimiento de la terminal. Con la ambición de Dragon LNG de convertirse en una instalación con emisiones netas cero para 2029, encontrar la forma de reducir el consumo innecesario de energía se había convertido en una prioridad urgente.
Encontrar la forma de reducir el consumo innecesario de energía se convirtió en una prioridad urgente. Dragon LNG acudió a AtkinsRéalis en busca de un enfoque nuevo. AtkinsRéalis, una empresa global de servicios de ingeniería e infraestructura, llevaba tiempo intentando transformar la forma en que las instalaciones industriales optimizan su rendimiento en tiempo real. El equipo propuso una idea audaz: utilizar un gemelo digital en tiempo real de las instalaciones de Dragon LNG para probar e identificar las configuraciones operativas óptimas. En lugar de basarse únicamente en directrices conservadoras, los operadores de Dragon LNG recibirían recomendaciones basadas en datos de un modelo virtual de su planta que se actualizaba continuamente. Esto supuso un punto de inflexión para las operaciones de Dragon LNG. Al adoptar las avanzadas herramientas de simulación de procesos y visualización de datos de AVEVA, la terminal pasó de realizar ajustes estáticos basados en la experiencia a una optimización dinámica basada en modelos.
AtkinsRéalis ha combinado AVEVA Process Simulation con AVEVA PI System. Implementó un gemelo digital desplegable para optimizar los procesos en tiempo real y basarse en datos en toda la terminal de gas natural licuado (GNL) Dragon, en Milford Haven (Gales del Sur).
Solución
AtkinsRéalis utilizó AVEVA Process Simulation, AVEVA PI Vision y AVEVA PI System para recopilar, contextualizar, analizar y visualizar los datos de rendimiento y operaciones de los activos de Dragon LNG. Esto incluyó la implementación de un gemelo digital industrial para optimizar la red integral de producción, compresión y logística de Dragon LNG.
Ahorros en eficiencia operativa en tiempo real: un caso de GNL
La convergencia de varias soluciones de AVEVA permite a Dragon LNG y a AtkinsRéalis supervisar y optimizar el rendimiento de una terminal de GNL en Gales. Los datos en tiempo real del sistema PI de AVEVA se integran sin problemas en AVEVA Process Simulation, donde se emplean para calcular diversas métricas de rendimiento. A continuación, se emplea la solución de gemelos digitales industriales para optimizar los puntos de ajuste del proceso y conseguir una mayor eficiencia energética de la terminal. Además, dado que AtkinsRéalis ya utiliza AVEVA Process Simulation para la ingeniería de diseño de procesos, no se requieren conocimientos ni experiencia adicionales.
AtkinsRéalis implementó una arquitectura de sistema que integra AVEVA PI Server, AVEVA PI Vision y AVEVA Process Simulation con sus algoritmos de optimización patentados, con el fin de proporcionar recomendaciones prácticas en tiempo real a los operadores de Dragon LNG.
Gracias a esta integración nativa, AtkinsRéalis ha podido concentrarse en los verdaderos retos de ingeniería: cómo y cuándo se puede optimizar la planta. En estrecha colaboración con la planta para garantizar la máxima precisión del modelo, la solución tiene el potencial de generar ahorros significativos al proporcionar a los operadores información inmediata sobre el mejor régimen operativo que deben implementar. La misma solución también proporciona información sobre el estado de los elementos clave de la planta, lo que permite un mantenimiento más eficaz. La solución se ha probado durante varios años de funcionamiento de la planta para demostrar su potencial de ahorro.
Gracias a los datos históricos y en tiempo real de AVEVA PI Server y al modelado predictivo de AVEVA Process Simulation, esta pantalla de AVEVA PI Vision permite a los operadores visualizar el consumo energético, evaluar el estado de los equipos y recibir recomendaciones prácticas para optimizar el funcionamiento de la planta.
El reto de la optimización
La optimización de las operaciones de la planta supone un reto único. Si bien las operaciones pueden basarse en la capacidad de diseño en condiciones ideales, como la presión y la composición del envío de diseño, las variables del mundo real a menudo difieren, ya que la presión de la red fluctúa y cada carga de GNL tiene una composición ligeramente diferente.
Para abordar las incertidumbres, se desarrolló un gemelo digital de datos en tiempo real que compara la configuración actual de la planta con múltiples configuraciones potenciales y muestra los resultados en un panel de control de AVEVA PI Vision. Esta herramienta proporciona a los operadores recomendaciones sobre la configuración más viable y optimizada. La herramienta analiza cinco años de datos operativos y compara la producción de la planta en tiempo real con una precisión superior al 97 %. Además, permite supervisar el estado de los equipos y válvulas de control principales, lo que mejora la fiabilidad y el rendimiento.
Un plan para el futuro de las operaciones de GNL
Lo que comenzó como un proyecto piloto en una terminal de GNL en el sur de Gales se está convirtiendo ahora en un modelo a seguir para que las instalaciones de gas modernas puedan funcionar de manera más inteligente. La colaboración entre AtkinsRéalis y AVEVA ha demostrado que los gemelos digitales en tiempo real pueden desbloquear mejoras de eficiencia que antes eran inalcanzables para las operaciones industriales complejas. La experiencia de Dragon LNG demuestra que, incluso en un sector conservador como el del procesamiento de GNL, la adopción de datos y simulaciones puede reportar beneficios económicos y medioambientales. El ahorro energético, de aproximadamente un millón de dólares al año, también se traduce en una reducción significativa de la huella de carbono de la terminal, lo que contribuye directamente al objetivo de Dragon LNG de alcanzar emisiones netas cero para 2029.
Ahorros potenciales significativos
A lo largo de un año, la planta puede reducir el consumo energético entre 0,5 y 0,7 MW de media, lo que se traduce en un ahorro anual de aproximadamente un millón de dólares. Este ahorro es especialmente significativo durante los meses de invierno, cuando las tarifas de suministro alcanzan su punto más alto. El análisis reveló que la configuración de la planta podía optimizarse entre el 60 % y el 80 % del tiempo, lo que pone de manifiesto las oportunidades constantes de mejora de la eficiencia.
La colaboración entre AtkinsRéalis y AVEVA ha dado como resultado una solución potente y práctica para uno de los principales retos del sector energético: la optimización en tiempo real de operaciones complejas. Al integrar AVEVA Process Simulation con AVEVA PI System, AtkinsRéalis ha implementado con éxito un gemelo digital para la optimización de procesos que mejora la toma de decisiones operativas diarias en Dragon LNG y respalda los objetivos de sostenibilidad a largo plazo mediante un importante ahorro de energía y costes. Con una precisión demostrada, resultados tangibles y una interfaz de usuario intuitiva, esta solución marca un hito en la transformación digital de las operaciones de GNL.
Conclusión
El caso de Dragon LNG demuestra que las herramientas digitales no solo sirven para el diseño o el análisis fuera de línea, sino que también pueden integrarse en el proceso de toma de decisiones en tiempo real dentro de la planta. Los operadores, provistos de imágenes nítidas y predicciones fiables, se asemejan a pilotos con instrumentos avanzados, capaces de dirigir su planta con confianza y agilidad a través de condiciones cambiantes.
Aspectos destacados del producto
AVEVA Process Simulation
Anteriormente conocida como plataforma de simulación SimCentral
Diseñe procesos, productos y plantas sostenibles a la velocidad que exige el mercado. AVEVA Process Simulation supera los flujos de trabajo lineales y poco productivos para hacer posible un mundo circular y sostenible.
AVEVA PI Vision
Con AVEVA PI Vision puede convertir datos brutos en visualizaciones detalladas y compartir información valiosa con toda la empresa.
AVEVA™ PI System™
Recopile, agregue y enriquezca datos de operaciones en tiempo real para la resolución inmediata de problemas y proporcione datos formateados con facilidad a aplicaciones empresariales y análisis avanzados.
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