Como evitar o alto custo do pico de demanda
Sistema autônomo
Prevê os requisitos de energia e gerencia os sistemas de forma autônoma para evitar picos de demanda
Economia de custos de energia em longo prazo
Amortização rápida e reduções contínuas de custos
Produção eficiente
Sem falhas ou interrupções na produção
Desafio
A ZF aproveita os benefícios do gerenciamento autônomo de picos de carga, resultando em reduções baseadas nos custos de energia
Os preços da energia continuam subindo e os picos de carga podem rapidamente se tornar uma dor de cabeça muito cara. Para uma empresa, exceder as cargas básicas de acordo com o contrato em apenas um único megawatt pode elevar os custos de eletricidade em um número de seis dígitos. Por que? Porque cada pico de demanda representa um problema extra para a rede elétrica e isso se projeta nas contas de eletricidade devido aos altos preços da energia. Consequentemente, para controlar os custos, você precisa nivelar os altos e baixos nas cargas de energia. Isso significa usar um sistema capaz de prever e relatar o que está acontecendo antes que haja qualquer risco de ultrapassar os limites? Durante muito tempo, este tem sido o sonho dos gestores de energia – um sistema que não apenas tem condições de antecipar o excesso de consumo, mas que atua preventivamente de forma autônoma, sem impactar a produção em andamento. Ou isso é coisa de ficção científica? De jeito nenhum. Isto é exatamente o que a GFT apresentou para a ZF, fornecedora de tecnologia automotiva.
A ZF estabeleceu para si mesma a meta de otimizar continuamente o consumo de energia em todas as suas operações internacionais. Uma análise preliminar do consumo de energia identificou picos nas cargas de eletricidade. Estes estavam elevando os custos e, consequentemente, foram definidos como uma prioridade de atuação. A empresa agora usa uma solução de gerenciamento de energia inteligente baseada na plataforma IoT SPHINX OPEN on-line. Além de fornecer previsões detalhadas, ela também funciona de forma autônoma em segundo plano para evitar picos de carga em dois locais de produção.
Se a ZF quisesse evitar picos de carga de forma eficaz, precisaria de transparência total – em tempo real – o que significa previsões precisas das demandas de energia para que ações preventivas possam ser tomadas como e quando necessário, naturalmente sem comprometer a produção.
Após realizar uma análise detalhada e completa, a GFT propôs a introdução de um sistema autônomo para gerenciamento de picos de carga baseado em SPHINX OPEN on-line. A solução baseada em regras também prevê a demanda usando processos de aprendizado de máquina na nuvem.
Compromisso
Evitando picos no consumo de energia sem impactos negativos na produção
A ZF já tinha uma base sólida para construir, graças a uma excelente rede digitalizada que captura todos os sistemas que requerem ou realmente geram energia. Como resultado, uma arquitetura uniforme já estava em vigor, oferecendo conexão bidirecional via OPC. O sistema de gerenciamento de carga (LMS) SPHINX OPEN agora permite que a ZF não apenas preveja os requisitos de energia, mas também os controle e gerencie de acordo. Para isso, os gestores de energia definem regras para desligar temporariamente os sistemas que consomem energia ou ligar os sistemas que geram energia. Os operadores também podem estabelecer quaisquer parâmetros que devam ser respeitados e, se necessário, fazer ajustes independentes. O sistema pode operar de forma autônoma ao gerenciar cargas, sem nenhuma intervenção manual.
O sistema é alimentado com dados contínuos sobre geração, consumo e demanda de energia. Também recebe informações sobre quaisquer outros componentes conectados ao sistema de energia. Isso é enriquecido com dados históricos, previsões do tempo e dados de planejamento de produção, tornando possível definir prioridades minuto a minuto e definir quais componentes do sistema devem ser ligados ou desligados para garantir que as cargas permaneçam dentro dos níveis definidos por um período definido.
No centro da solução estão os gêmeos digitais, fornecendo espelhos virtuais de todas as máquinas relevantes com base no SPHINX OPEN on-line. Além de atualizar as leituras de energia, eles também fornecem informações continuamente revisadas sobre as fontes de energia e o grau atual de flexibilidade do sistema. Ao vincular dados atualizados com leituras históricas e dados externos, o sistema produz as previsões necessárias com base em estimativas inteligentes.
Para fazer isso, é fornecido um objetivo simples e direto: não exceder as cargas definidas. Em seguida, ele adere a essa meta, reunindo dados de todas as máquinas ou sistemas que produzem ou consomem energia, verificando e revisando as informações a cada minuto. A responsabilidade pelas conexões de dados, avaliações, monitoramento e previsão é dada ao sistema de coordenação que está no centro desta solução: o Model in the Middle. Sua arquitetura permite vincular, de forma bidirecional, imagens digitais de todas as fontes de dados, de modo que os originadores dos dados não apenas enviem informações, mas também tirem proveito dessas informações na execução de protocolos de otimização. O Model in the Middle também reage a mudanças nos parâmetros operacionais, problemas técnicos e falhas do sistema, iniciando autonomamente soluções predefinidas. Por exemplo, no caso de uma interrupção iminente, a ação corretiva pode ser adiar processos que consomem muita energia ou colocar certos equipamentos em espera. Essas regras predefinidas são configuradas e catalogadas por especialistas da ZF, que regularmente comparam e contrastam os parâmetros com os requisitos operacionais. As interfaces abertas oferecidas pelo sistema permitem conectar qualquer tecnologia de controle necessária, além de fontes externas de dados sobre previsões de temperatura, níveis de vento e insolação. O resultado é um sistema de gerenciamento de energia abrangente que pode ser estendido a qualquer momento.
Benefícios
Economia de custos em longo prazo e retornos incomparáveis sobre o investimento
Com o tempo, a solução apresentada pela ZF evoluiu para uma parte integrante de sua estratégia de gerenciamento de energia. No dia a dia, o sistema faz ajustes contínuos às condições em mudança e regula os parâmetros. Também torna possível prever picos potenciais de demanda com até uma semana de antecedência, fornecendo à ZF informações valiosas para o planejamento da produção.
A solução autônoma também trouxe benefícios em longo prazo quando se trata de gestão de energia:
- Os picos de demanda podem ser previstos e suavizados automaticamente com base em regras predefinidas – cortando permanentemente os custos de energia
- Resumindo, o consumo de pico foi reduzido de 24 para aproximadamente 20 megawatts
- O investimento se pagou dentro de 18 meses
“O SPHINX OPEN foi o único sistema que nos permitiu atingir nossas ambiciosas metas de gerenciamento de pico de carga para reduzir o consumo de energia. Isso é um USP genuíno.”
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História de sucesso
Evitando altas demandas caras
