O novo centro de controle de resíduos da LondonEnergy converte resíduos em energia e calor para dezenas de milhares de residências no norte de Londres. No entanto, sistemas díspares, processos manuais e falta de visibilidade sobre os equipamentos representavam desafios para as operações da instalação. Assim a LondonEnergy criou um centro de operações para unificar sistemas, agilizar a manutenção e otimizar processos. Com isso a empresa conseguiu reduzir o consumo de energia em 20% em toda a unidade, com uma economia estimada entre £ 150.000 e £ 200.000 por ano.
Desafios
Sistemas díspares complexos e processos manuais atrasaram decisões críticas
Dificuldade para fazer a análise da causa raiz e o tempo de reação era muito longo
A implementação anterior com um sistema SCADA não conseguiu acompanhar o crescimento da instalação
Resultados
20%
de redução no consumo de energia em toda a unidade, com uma economia estimada entre £ 150.000 e £ 200.000 por ano
13
minutos em média para direcionar automaticamente os veículos para dentro e para fora da unidade, em comparação com a meta de 20 minutos
fatores mitigados e controlados, como incêndios e odores, com monitoramento em tempo real dos ativos
manutenção automática e simplificada, reduzindo as horas de manutenção pelo menos à metade, além de viabilizar o monitoramento remoto
capacidade de gerenciar fluxos de águas residuais para sempre atender aos parâmetros de descarte definidos pela Thames Water
Uma central de operações
O lixo de aterros e esgoto compõem cerca de 20% das emissões de metano provocadas pelo homem. Com o crescimento populacional e o envelhecimento da infraestrutura, a tendência é que o problema se agrave. A LondonEnergy, pertencente à North London Waste Authority (NLWA), está trabalhando para mitigar o problema com novas instalações de reciclagem e recuperação de energia que melhoram o processamento de resíduos e convertem qualquer produto residual em energia e calor para dezenas de milhares de residências no norte de Londres. "Esse grande investimento no norte de Londres garantirá uma infraestrutura verdadeiramente resiliente e segura para lidar de maneira sustentável com o lixo gerado por dois milhões de moradores no longo prazo", explica Clyde Loakes, presidente da NLWA. “Significa não enviar resíduos para o exterior nem para aterros sanitários, onde apodreceriam e gerariam metano”. Em vez disso, os resíduos serão utilizados para gerar energia, o que, por sua vez, aumenta a segurança do abastecimento energético do Reino Unido”.
Mas assim como a infraestrutura física do London EcoPark, construída há mais de cinquenta anos, precisava ser substituída, a infraestrutura tecnológica precisava de uma revisão. Assim, a LondonEnergy, em parceria com o integrador de sistemas March e com o distribuidor SolutionsPT, utilizou o software da AVEVA para criar um centro de operações.
Instalação de controle de resíduos passa por uma renovação
O EcoPark South é a primeira fase do plano da NLWA de construir um centro de controle de resíduos sustentável de £ 1,2 bilhão no Edmonton EcoPark. É composto por três instalações: EcoPark House, um centro educacional e de visitantes onde as pessoas podem aprender sobre fontes de reciclagem, energia renovável e como reduzir o impacto de carbono dos seus resíduos; o Centro de Reutilização e Reciclagem (RRC), onde o público pode deixar seu lixo doméstico; e a Instalação de Reciclagem e Preparação de Combustível (RFPF), onde a LondonEnergy classifica os resíduos recicláveis antes de preparar o restante para tratamento em sua usina de energia Energy from Waste (EfW). O RFPF tem capacidade para gerenciar 135 mil toneladas de material por ano, com mais de 200 transações de caminhões de lixo por dia. Esses resíduos são impedidos de chegar aos aterros sanitários e são reutilizados como energia, reduzindo assim as emissões e a necessidade de combustíveis fósseis e disponibilizando aquecimento e eletricidade a preços acessíveis.
A LondonEnergy precisava modernizar essa instalação para operar com mais eficiência e minimizar o impacto ambiental das operações. Por estar localizada em uma área residencial, a instalação precisava lidar com questões prioritárias como odores, tratamento de águas residuais, poeira e incêndios recorrentes, estes últimos associados ao aumento do descarte de cigarros eletrônicos e baterias de lítio nos resíduos atuais. Além disso, a LondonEnergy teve que resolver esses problemas e reformular as operações mantendo o mesmo número de funcionários que já tinha. Os processos manuais e sistemas díspares que a unidade utilizou por cinquenta anos não eram mais viáveis.
"O [novo] SCADA oferece à nossa equipe de gerenciamento a capacidade de interrogar dados importantes e tendências para garantir que estamos gerenciando a instalação com eficiência. Isso inclui o monitoramento do uso de energia, o fluxo/armazenamento de resíduos e água e o uso de sistemas essenciais (incluindo sistemas de incêndio)".
-- Ben Kelso, Diretor de Transição, LondonEnergy
Conexão de sistemas diferentes em um ambiente centrado em dados
Historicamente, a LondonEnergy utilizava um sistema de gerenciamento de prédios (BMS) para gerenciar os dados das instalações, mas o escopo e a complexidade desse novo local exigiam uma solução que fosse além do BMS tradicional. Então, a LondonEnergy, trabalhando com a March, uma integradora de sistemas que presta serviços essenciais de engenharia em ambientes digitais, de processos e de infraestrutura, utilizou a AVEVATM System Platform para criar um centro de operações. Incorporando os recursos da BMS necessários em seu sistema SCADA, a LondonEnergy conseguiu reunir os diversos sistemas do EcoPark South (mais de 50 subsistemas) e centralizar a visibilidade dos principais parâmetros de gerenciamento de prédios, como HVAC, junto com seus pontos de dados operacionais mais importantes.
Essa combinação exclusiva do BMS e do SCADA em um centro de operações significa que a LondonEnergy agora pode tomar decisões mais rápidas e embasadas em suas unidades e reduzir os riscos operacionais.
As três instalações são supervisionadas de maneira ininterrupta por uma equipe de operações centralizada no "quartel general" da RFPF. Os supervisores podem monitorar sistemas e processos essenciais, incluindo aproximadamente 200 veículos de descarga de resíduos por dia, portas rolantes, o sistema integrado de ventilação e odor, o tratamento de águas residuais, o tratamento de águas superficiais e a detecção de gás e incêndio. O novo sistema ajuda a direcionar automaticamente os veículos para dentro e fora do local rapidamente, em média em até 13 minutos, contra a meta de 20, economizando um tempo considerável em toda a usina. Além disso, podem monitorar o consumo de energia, a distribuição de energia solar e garantir a segurança das pessoas e da usina, tudo em um único local.
Essa visibilidade centralizada de dados em tempo real possibilita o monitoramento proativo e respostas mais rápidas para problemas operacionais. A manutenção preventiva planejada de cada sistema gera cerca de 600 ordens de serviço por mês a serem executadas pela equipe de manutenção de quatro pessoas da LondonEnergy. Com sua nova infraestrutura de dados, algumas dessas verificações podem ser feitas automaticamente, economizando horas valiosas de manutenção por semana. Além disso, o sistema possibilita o monitoramento remoto dos sistemas, com suporte imediato à equipe de operações em tempo integral, contribuindo para manter pessoas e instalações separadas e seguras
As telas do SCADA oferecem à equipe da LondonEnergy uma visão geral sobre os sistemas com a capacidade de aprofundamento em processos específicos conforme o necessário.
Controle de incêndios e odores com otimização de processos guiada por dados
Devido aos sistemas em silos e aos processos manuais da instalação, historicamente era difícil para os operadores terem acesso às informações corretas a tempo de responder com eficácia a eventos, falhas de equipamentos ou até mesmo incêndios, ocorrências comuns nesse tipo de instalação. Agora a resposta é imediata. Quando os resíduos pegam fogo, um alarme automático alerta a equipe para agir antes que a situação saia do controle. A solução da AVEVA permite que a equipe da LondonEnergy monitore sistemas e níveis em tempo real, além de investigar os eventos em detalhes posteriormente para melhorar os processos operacionais.
Agora a equipe pode também gerenciar melhor os processos de bombeamento de efluentes de resíduos de alimentos para evitar o acúmulo de gases de sulfeto de hidrogênio (H2S) nos poços de inspeção e otimizar as configurações de pressão das bombas elétricas e a diesel para água contra incêndio.
O odor é outra dificuldade. Assim como a maioria das instalações industriais em Londres, a central de tratamento de resíduos fica próxima a áreas residenciais. Se os odores ultrapassarem um determinado limite, serão apresentadas queixas e aplicadas sanções. Assim como ocorreu com o controle de incêndios, a equipe passou a utilizar a nova infraestrutura de dados para otimizar processos e equipamentos voltados ao controle de odores, incluindo a definição de limites de tempo para manter as portas abertas e o controle das unidades de tratamento de ar. Antes, as métricas referentes a odores eram determinadas pelas reclamações apresentadas pela câmara municipal, o que levava a processos ineficientes e reativos. Agora a equipe pode monitorar proativamente os odores antes de qualquer reclamação. Até o momento não foram recebidas reclamações sobre a nova instalação.
As telas do SCADA oferecem à equipe da LondonEnergy uma visão geral sobre os sistemas com a capacidade de aprofundamento em processos específicos conforme o necessário.
Gerenciamento de energia e tratamento de esgoto com métricas mais inteligentes
O novo sistema também ajudou a LondonEnergy a monitorar e gerenciar seu próprio consumo de energia. Durante o primeiro mês de operação, a equipe percebeu que havia consumido mais eletricidade do que o previsto. Ao analisarem os dados, viram que a maior parte do uso extra de energia vinha do sistema integrado de ventilação e odor. Para solucionar o problema, utilizaram o sistema SCADA para reduzir o número de ventiladores funcionando nos horários de pico e fora de pico, reduzindo o consumo de energia em 20% e economizando até £ 20 mil em eletricidade. No total, a LondonEnergy espera que essas otimizações recuperem de £ 150 mil a 200 mil em ganhos perdidos por ano.
A LondonEnergy consegue monitorar melhor também outros subsistemas no local. Nos primeiros meses de operação, a estação de tratamento de efluentes da unidade precisava de monitoramento constante. Bloqueios em estações de bombeamento importantes, grandes oscilações diárias na composição e no volume de águas residuais e a manutenção de processos de tratamento essenciais tiveram que ser acompanhados e gerenciados de perto. Teria sido impossível colocar essa instalação em funcionamento de maneira otimizada com o sistema antigo. Com o novo sistema, a equipe está sempre atenta a esse monitoramento e consegue gerenciar os fluxos de águas residuais para atender sempre aos parâmetros de descarte definidos pela Thames Water.
"Nossa equipe de supervisores enfrentou um grande desafio para se preparar e gerenciar a nova instalação, mas o projeto intuitivo do sistema SCADA/BMS facilitou muito essa jornada. Com suporte dedicado no local durante o primeiro mês de operação e suporte remoto contínuo, conseguimos seguir nosso plano de expansão à risca, cumprindo todos os marcos importantes e nunca perdendo nenhum serviço".
– Barry Card, Gerente de Operações de RRF, LondonEnergy
Solução
Implementamos a plataforma AVEVA System Platform para unificar sistemas diferentes, simplificar a manutenção e otimizar processos em um centro de operações
O que vem a seguir para a instalação de conversão de resíduos em energia da LondonEnergy?
A LondonEnergy está animada com as próximas etapas de sua jornada de digitalização, incluindo a conexão de dados de processo e manutenção a dados dos ativos, finanças e pessoas mantidos no Microsoft Dynamics 365 para criar um entendimento avançado do uso e das condições dos ativos. A escalabilidade da solução permite que a equipe expanda o sistema no local ou aplique-o com facilidade a outros locais. A empresa pretende trabalhar com os responsáveis pelos ativos, a North London Waste Authority, para construir estratégias de classe de ativos de médio e longo prazo alinhadas aos planos de negócios. Esses planos incluem a migração da infraestrutura de dados da LondonEnergy para a nuvem para ganhar ainda mais eficiência e escalabilidade.
Destaques do produto
AVEVA System Platform, antigo Wonderware
Contextualize as operações com software adaptável, baseado em padrões e expansível para implementação de SCADA, MES e IIoT avançados. Unifique pessoas, processos e ativos.
