El nuevo centro de gestión de residuos de LondonEnergy convierte los residuos en energía y calefacción para decenas de miles de hogares del norte de Londres. Sin embargo, la disparidad de los sistemas y los procesos manuales, así como la falta de visibilidad de los equipos, suponían un reto para la gestión del centro. Por ello, LondonEnergy creó un centro de operaciones centralizado con el que unificar los sistemas, agilizar el mantenimiento y optimizar los procesos. Gracias a ello, la empresa ha conseguido reducir el consumo de energía en un 20 % en toda la planta, lo que supone un ahorro estimado de entre 150 000 y 200 000 libras esterlinas al año.
Desafíos
Los sistemas dispares y los procesos manuales complicaban la toma de decisiones
Dificultad para analizar la causa raíz y tiempo de reacción demasiado largo
La implementación anterior con un sistema SCADA no podía adaptarse al crecimiento del sitio
Resultados
20 %
de reducción en el consumo energético en todo el emplazamiento, con un ahorro estimado de entre 150 000 y 200 000 libras esterlinas al año
13
minutos de media para dirigir automáticamente los vehículos hacia y desde las instalaciones, frente a un objetivo de 20 minutos
factores mitigados y controlados, como incendios y olores, con monitoreo en tiempo real de los activos
mantenimiento automatizado y optimizado, que reduce las horas de mantenimiento al menos a la mitad, además de permitir el monitoreo remoto
capaz de gestionar los flujos de aguas residuales para cumplir de manera constante los parámetros de vertido establecidos por Thames Water
Un centro de operaciones centralizado
Los vertederos y las aguas residuales son responsables de alrededor del 20 % de las emisiones de metano causadas por el ser humano. Se prevé que el problema empeore debido al crecimiento de la población y al envejecimiento de las infraestructuras. LondonEnergy, propiedad de la Autoridad de Residuos del Norte de Londres (NLWA), está trabajando para mitigar el problema mediante la construcción de nuevas instalaciones de reciclaje y recuperación de energía que mejorarán el procesamiento de residuos y convertirán cualquier producto residual en energía y calor para decenas de miles de hogares en el norte de Londres. "Esta importante inversión en el norte de Londres garantizará que se disponga de una infraestructura verdaderamente resistente y segura para gestionar de manera sostenible los residuos generados por dos millones de residentes a largo plazo", afirma Clyde Loakes, Presidente de la NLWA. "Esto significa que los residuos no se enviarán al extranjero ni a un vertedero, donde se descompondrán y generarán metano. En su lugar, los residuos se utilizarán para generar energía, lo que, a su vez, reforzará la seguridad del suministro energético del Reino Unido".
Al igual que la infraestructura física del EcoPark de Londres, construido hace más de cincuenta años, necesitaba sustituirse, la infraestructura tecnológica también requería una renovación. Por ello, LondonEnergy, en colaboración con el integrador de sistemas March y el distribuidor SolutionsPT, utilizó el software AVEVA para crear un centro de operaciones centralizado.
La planta de tratamiento de residuos se renueva
EcoPark South es la primera fase del plan de la NLWA para construir un centro de gestión sostenible de residuos valorado en 1200 millones de libras esterlinas en Edmonton EcoPark. Está compuesto por tres instalaciones: EcoPark House, un centro educativo y de visitantes en el que las personas pueden aprender sobre fuentes de reciclaje, energías renovables y cómo reducir el impacto de carbono de sus residuos; el Centro de Reutilización y Reciclaje (Reuse and Recycling Center, RRC), en el que el público puede depositar sus residuos domésticos, y la Instalación de Reciclaje y Preparación de Combustible (Recycling and Fuel Preparation Facility, RFPF), donde LondonEnergy clasifica los residuos reciclables y prepara el resto para su tratamiento en la planta de energía a partir de residuos (EfW). La RFPF tiene capacidad para gestionar 135 000 toneladas de material al año, con más de 200 transacciones de camiones de residuos al día. Estos residuos se reutilizan como energía, lo que reduce las emisiones y la necesidad de combustibles fósiles, y proporciona calefacción y electricidad asequibles.
LondonEnergy necesitaba modernizar estas instalaciones para operar de manera más eficiente y reducir el impacto medioambiental de sus actividades. La ubicación residencial de las instalaciones suponía una gran preocupación debido al olor, el tratamiento de aguas residuales, el polvo y los frecuentes incendios causados por el aumento del vapeo y de las baterías de litio en los flujos de residuos actuales. Además, LondonEnergy tenía que abordar estas preocupaciones y renovar las operaciones con el mismo número de empleados. Los procesos manuales y los sistemas dispares en los que la instalación había confiado durante cincuenta años ya no eran viables.
"El [nuevo] SCADA proporciona a nuestro equipo directivo la capacidad de analizar datos y tendencias clave para garantizar una gestión eficiente de las instalaciones. Esto incluye la monitorización del consumo energético, el rendimiento y almacenamiento de residuos y agua, y el uso de sistemas clave (incluidos los sistemas contra incendios)".
-- Ben Kelso, Director de Transición, LondonEnergy
Conectar sistemas dispares en un entorno centrado en los datos
Hasta entonces, LondonEnergy había utilizado un sistema de gestión de edificios (BMS) para gestionar los datos de sus instalaciones, pero las dimensiones y la complejidad de esta nueva ubicación exigían una solución que fuera más allá de un BMS tradicional. Por ello, LondonEnergy, en colaboración con March (un integrador de sistemas que proporciona servicios de ingeniería críticos en entornos de infraestructura, procesos y digitales), utilizó AVEVATM System Platform para crear un centro de operaciones centralizado. Al incorporar las capacidades BMS necesarias en su sistema SCADA, LondonEnergy pudo integrar los más de 50 subsistemas de EcoPark South y centralizar la visibilidad de los parámetros clave de gestión de edificios, como el HVAC, junto con sus puntos de datos operativos críticos.
Esta combinación única de BMS y SCADA en un centro de operaciones unificado permite a LondonEnergy tomar decisiones más rápidas y basadas en información más completa en todas sus instalaciones, y reducir los riesgos operativos.
Las tres instalaciones están supervisadas las 24 horas del día, los 7 días de la semana, por un equipo de operaciones centralizado en la "torre de vigía" del RFPF. Los supervisores pueden controlar los sistemas y procesos clave, como aproximadamente 200 vehículos de recogida de residuos al día, puertas enrollables, el sistema integrado de ventilación y control de olores, el tratamiento de aguas residuales y superficiales, y la detección de gases e incendios. El nuevo sistema dirige automáticamente los vehículos dentro y fuera de las instalaciones en un promedio de 13 minutos, frente al objetivo de 20, lo que supone un considerable ahorro de tiempo en toda la planta. También pueden supervisar el consumo de energía, la distribución de energía solar y garantizar la seguridad de las personas y de la planta desde una ubicación centralizada.
Esta visibilidad centralizada de los datos en tiempo real permite una supervisión proactiva y respuestas más rápidas a los problemas operativos. El mantenimiento preventivo planificado para cada sistema requiere aproximadamente 600 órdenes de trabajo al mes para el equipo de mantenimiento de cuatro personas de LondonEnergy. Gracias a su nueva infraestructura de datos, algunas de estas comprobaciones se pueden realizar automáticamente, lo que ahorra al equipo de mantenimiento varias horas de trabajo a la semana. Además, el sistema permite al equipo supervisar los sistemas de forma remota, lo que proporciona asistencia inmediata las 24 horas del día, los 7 días de la semana, al equipo de operaciones y mantiene de forma eficaz separadas y seguras a las personas y la planta.
Las pantallas SCADA permiten al equipo de LondonEnergy obtener una visión general de los sistemas y profundizar en procesos concretos según sea necesario.
Gestión de incendios y olores con optimización de procesos basada en datos
Debido a los sistemas aislados y a los procesos manuales de la instalación, los operadores tenían dificultades para acceder a la información adecuada a tiempo y responder de manera eficaz a incidentes, fallos de equipos o incluso incendios, que son sucesos habituales en este tipo de instalaciones. Ahora la respuesta es inmediata. Cuando se produce un incendio de residuos, una alarma automática avisa al equipo para que actúe antes de que la situación se salga de control. La solución de AVEVA permite al equipo de LondonEnergy supervisar los sistemas y los niveles en tiempo real, así como investigar los incidentes con posterioridad para mejorar los procesos operativos.
Ahora, el equipo puede gestionar mejor los procesos de bombeo de los efluentes de residuos alimentarios para evitar la acumulación de gases de sulfuro de hidrógeno (H2S) en las alcantarillas y optimizar la presión de las bombas de agua destinadas a la extinción de incendios, tanto eléctricas como diésel.
El olor es otro reto. Al igual que la mayoría de las instalaciones industriales de Londres, la planta de residuos se encuentra cerca de zonas residenciales. Si los olores superan un determinado límite, se producen quejas y sanciones. Al igual que ocurre con los incendios, el equipo puede utilizar ahora la nueva infraestructura de datos para optimizar los procesos y equipos encargados de gestionar estos olores, incluidos los límites de tiempo que pueden permanecer abiertas las puertas y la gestión de las unidades de tratamiento de aire. Anteriormente, las métricas de olores se basaban en las quejas presentadas por el ayuntamiento, lo que provocaba procesos ineficaces basados en reacciones. Ahora, el equipo puede supervisar de forma proactiva los olores antes de que se presenten las quejas. Hasta la fecha, no se ha recibido ninguna queja sobre la nueva instalación.
Las pantallas SCADA permiten al equipo de LondonEnergy obtener una visión general de los sistemas y profundizar en procesos concretos según sea necesario.
Gestión energética y tratamiento de aguas residuales con métricas más inteligentes
El nuevo sistema también ha ayudado a LondonEnergy a realizar un seguimiento y gestionar su propio consumo energético. Durante el primer mes de funcionamiento, el equipo se dio cuenta de que habían consumido más electricidad de lo previsto. Al analizar los datos, vieron que la mayor parte del consumo adicional procedía del sistema integrado de ventilación y eliminación de olores. En respuesta, utilizaron el sistema SCADA para reducir el número de ventiladores en funcionamiento durante las horas punta y valle, lo que permitió reducir el consumo energético en un 20 % y ahorrar hasta 20 000 libras en electricidad. En total, LondonEnergy espera que estas optimizaciones le permitan recuperar entre 150 000 y 200 000 libras esterlinas en pérdidas de ingresos al año.
LondonEnergy también puede supervisar otros subsistemas de la planta. Durante los primeros meses de funcionamiento, la planta de tratamiento de efluentes de la instalación requería una supervisión constante. Era necesario realizar un seguimiento y una gestión minuciosos de las obstrucciones en las estaciones de bombeo más importantes, de las fluctuaciones diarias significativas en la composición y los volúmenes de las aguas residuales, y del mantenimiento de los procesos de tratamiento fundamentales. Sin el nuevo sistema, no habría sido posible poner en marcha esta planta y lograr su óptimo funcionamiento. Gracias al nuevo sistema, el equipo está siempre al tanto de esta supervisión y puede gestionar los flujos de aguas residuales para cumplir de manera constante con los parámetros de vertido establecidos por Thames Water.
"Nuestro equipo de supervisores se enfrentó al reto de mejorar sus habilidades para gestionar la nueva planta, pero el diseño intuitivo del sistema SCADA/BMS ha facilitado esta tarea. Gracias al soporte técnico in situ durante el primer mes de funcionamiento y al soporte remoto continuo, hemos podido seguir nuestro plan de puesta en marcha al pie de la letra, cumpliendo todos los objetivos clave sin interrumpir ningún servicio".
– Barry Card, Director de Operaciones de RRF
Solución
Implementación de AVEVA System Platform para unificar sistemas dispares, agilizar el mantenimiento y optimizar los procesos en un centro de operaciones centralizado
El futuro de la planta de conversión de residuos en energía de LondonEnergy
En LondonEnergy están entusiasmados con los próximos pasos de su proceso de digitalización, que incluirán la conexión de los datos de procesos y mantenimiento con los de activos, finanzas y personal almacenados en Microsoft Dynamics 365, con el fin de crear una representación detallada del uso y el estado de los activos. La escalabilidad de la solución permite al equipo ampliar el sistema in situ o aplicarlo fácilmente a otros emplazamientos. La empresa tiene previsto colaborar con los propietarios de los activos, la Autoridad de Residuos del Norte de Londres (North London Waste Authority), para elaborar estrategias de gestión de activos a medio y largo plazo, alineadas con los planes de negocio. Estos planes incluyen el traslado de la infraestructura de datos de LondonEnergy a la nube para lograr una mayor eficiencia y escalabilidad.
Aspectos destacados del producto
AVEVA System Platform, anteriormente Wonderware
Contextualice las operaciones con software adaptable, basado en estándares y escalable para implementar SCADA, MES e IIoT avanzados. Unifique personas, procesos y activos.
