Gestão de Energia

 

Gestão Racional de Energia

A racionalização dos consumos de energia é o grande desafio deste início de século.

Em qualquer processo produtivo, industrial ou de serviços, a Gestão Racional de Energia assume uma importância cada vez maior. Não somente em termos de custos e competitividade, mas também nos respectivos impactos ambientais.

Tendo consciência da importância destes factores a EGAPI, criou soluções tecnológicas com a finalidade de gerir e optimizar estes preciosos recursos.

Para que qualquer Gestor possa implementar políticas de racionalização, há que inicialmente adquirir as métricas necessárias às decisões, sobre as políticas mais adequadas baseadas em dados reais.

É nesta perspectiva que a EGAPI desenvolveu ferramentas imprescindíveis para o Gestor poder tomar decisões conducentes à racionalização de energia, e assim diminuir custos energéticos, tanto mais que, uma grande parte da poupança pode ser atingida por simples mudanças comportamentais, sem exigência de investimentos adicionais.

O sistema de gestão de energia tem por finalidade gerir e optimizar o consumo de diferentes tipos de energia:

• Electricidade;
• Gás;
• Gasóleo;
• Água;
• Ar comprimido;
• Gases Inertes;
• etc..

A aquisição de dados em tempo real deste tipo de consumos, permite a sua análise para posteriores decisões de optimização e uma consequente gestão de recursos eficiente.

Esta gestão é suportada pela aquisição dos sinais provenientes dos contadores dos respectivos distribuidores e regista os dados para análise quantitativa/temporal dos consumos e pela comparação com diferentes tipos de tarifários/operadores.
Relativamente ao consumo de energia eléctrica, aquela que se poderá considerar como o tipo de energia, primeiro motivador deste sistema de gestão, são considerados os seguintes dados:

• Energia Activa:
  • energia nas horas de ponta;
  • energia nas horas cheias;
  • energia nas horas de vazio.
• Energia Reactiva:
  • emitida
  • recebida
• Potência de ponta
• Sincronismo com a entidade
• Período tarifário contratado
• Controlo de Deslastre de Cargas (opção)
• Programação Horária

O Sistema de Gestão de Energia, apresenta-se com uma estrutura modular, sendo constituído por uma unidade de controlo central (PLC), os respectivos elementos de entrada/saída, e por um PC/Servidor para armazenamento e tratamento da informação recolhida.

A unidade de controlo central é responsável pela execução dos algoritmos e pela recolha das informações remotas. Nas unidades E/S são recolhidas informações do campo e são enviadas as ordens de comando.

O computador permite a interface com o utilizador, recorrendo a um conjunto de aplicações interactivas de monitorização e manuseamento dos respectivos dados.

Auditoria Energética

O módulo de Auditoria Energética, permite de uma forma simples e clara, a consulta das variáveis dos processos ligados ao sistema (estado das cargas, histórico de consumos e histórico de alarmes/ocorrências) dos contadores ligados ao sistema.

Controlo

Principio do Controlo da Ponta Máxima Admissível, esta função permite controlar a ponta máxima admissível em cada período de 15 minutos, período este sincronizado com o período de integração do fornecedor de energia.

O controlo é feito deslastrando cargas sempre que necessário, geralmente cargas não essenciais, e segundo uma sequência que se rege por prioridades previamente definidas pelo utilizador no sistema informático, procedendo à religação das mesmas por ordem inversa.

A opção do Deslastre de Cargas, funcionalidade existente no fornecimento de energia eléctrica, é uma necessidade típica de instalações de cariz industrial.

Com o deslastre de cargas, pretende-se que numa instalação nunca sejam alcançados ‘picos’ de consumo, p.ex. no arranque simultâneo de diversos equipamentos, pois o superar de determinados limites contratados, iria provocar uma indexação do tarifário a um escalão superior.

Assim, a implementação da gestão do deslastre de cargas, possibilita que o mesmo PLC que faz a recolha e registos dos consumos efectuados, faça em simultâneo a gestão por prioridades do alcance destes consumos máximos, de forma a que os limites máximos nunca sejam atingidos com consequentes benefícios na gestão e no custo do fornecimento.

Programação Horária

A Programação Horária permite uma programação antecipada, das sequências de deslastre (15 cargas do controlo de ponta) e o ligar ou desligar de mais de 30 cargas denominadas ON/OFF.

Nas arquitecturas configuradas para os sistemas, contempla-se a implementação de autómatos.

São autómatos modulares de alta funcionalidade e de dimensões reduzidas.

A família de CPUs , é constituída por 3 modelos base, diferindo entre si apenas o número máximo de I/O passíveis de controlo, memória de programa e memória de dados.

Todos possuem uma porta de periféricos e uma porta RS-232C. Incorporam também um relógio de tempo real. A sua velocidade de processamento situa-se nos 100 nanosegundos (25 MHz).

Sistema de Informação

Na recolha de dados feita por um PLC (autómato), este irá alocar em memória os vários tipos de contadores. Esta recolha é efectuada por um ‘serviço’, instalado num PC local, sendo de sua função o registo de dados numa base de dados para posterior tratamento dos mesmos numa aplicação de tratamento dos dados de consumos.

Os contadores / tipos de energia, bem como as zonas a monitorar e que serão contabilizados, bem como os períodos ao fim dos quais os dados são passados para a base de dados são parametrizados no software aplicacional.

A caracterização destas operações é sempre construída de raiz, ou seja no caso de haver alguma alteração à sequência das operações, a sequência anterior é apagada e terá de ser construída uma nova sequência de operações.

Os dados de recolha referentes a cada ano estarão disponíveis na aplicação para análise, mantendo-se ou não, conforme as necessidades do cliente históricos das recolhas anteriores a esse intervalo de tempo.

São disponibilizadas tabelas de caracterização e configuração das instalações, tarifários associados a essas instalações e também relatórios de análise de dados. A simulação de tarifários também é contemplada na aplicação.

A caracterização da aplicação por instalação, permite que localmente apenas os dados dessa instalação possam ser consultados e analisados.

A implementação de uma base de dados central, com a consolidação de dados relativos a ‘n’ locais é suportada pelo suporte lógico.

Numa configuração por exemplo, para uma rede de instalações industriais, serviços ou lojas, centralmente os dados de recolha de todos os locais estão disponíveis para consulta e são disponibilizados relatórios onde se poderão efectuar comparações entre instalações da mesma área de negócio.

• Diagramas de consumos;
• Diagramas de potência;
• Diagramas de pontas;
• Diagramas de custos;
• Simulações da facturação do distribuidor.

Recolha de Dados Local

Configuração elementar para uma instalação, a qual possibilita a implementação do sistema de gestão de um ou mais contadores, sobre a rede ethernet local.

Sistema de Dados Central

O sistema foi desenvolvido de forma a suportar configurações mais exigentes e complexas, como sejam conjuntos de instalações, geograficamente dispersas, com configurações autónomas, mas com necessidade de consolidação de informação para uma gestão e monitorização centralizada.

 

Software aplicacional

A aplicação foi desenhada para que todos os elementos constituintes do sistema sejam configuráveis de forma a suportar as inevitáveis dinâmicas das instalações.

A consola interactiva de monitorização e consulta é configurável pelos utilizadores, permitindo a delimitação de áreas e zonas indexadas ao(s) respectivo(s) periférico(s) de aquisição de dados.

Assim, existem definições no sistema de informação para cada uma das instalações suportadas (locais), respectivos sectores, contadores e PLC's associados, tipo de energia, etc..

PLC's: Um PLC é caracterizado pelo endereço IP associado ao mesmo, por uma designação e pelo número de entradas disponíveis, no mesmo.

Contadores: Um contador é caracterizado pelo tipo de energia que lê, pelo PLC e entrada do PLC a que está associado. Pelo factores de multiplicação a que estão sujeitos os diferentes valores contabilizados por este, e também pelos diferentes contadores associados.

O sistema suporta a configuração de contadores virtuais, serão contadores cujos valores registados serão obtidos a partir de somas ou subtracções de um ou mais contadores físicos existentes na instalação.

A simples ‘navegação’ com o rato sobre cada uma das zonas definida na planta, permite visualizar o consumo da hora corrente para cada tipo de energia.

Pode ser também visualizado o tempo restante para o próximo período de integração do(s) PLC(s).

O acesso aos dados registados é simples e objectivo, com mecanismos de consulta, visualização e análise de dados.

Visualização de todos os alarmes retornados pelo autómato.

Todos os conteúdos podem ser consultados em tabela ou em gráfico para uma melhor análise.

No caso específico da electricidade podemos ainda analisar os consumos seleccionados por períodos (Cheias, Vazio, Ponta, Super Vazio),

Toda a informação pode ser sujeita a ‘filtros’ cronológicos (dia, mês, ano), com análise gráfica comparativa de valores de consumo.

Esta ferramenta de consulta, revela-se um rápido e eficiente método de detecção de ‘desvios’ aos consumos padrão.

São ainda disponibilizadas ao utilizador ‘ferramentas’ de configuração de distintos tarifários, gerando simulações de facturações. Estas revelam-se preciosos auxiliares na conferência de facturas, bem como utilitários imprescindíveis na selecção da melhor configuração de tarifas face aos consumos de cada instalação.

A instalação deste sistema, possui outros potenciais como fornecedor de conteúdos de outras ferramentas de gestão. Por exemplo, do registo de consumos detalhado, e portanto tempos de funcionamento, de determinados equipamentos, poderá ser implementada uma base de dados que disponibilize dados concretos e objectivos para a programação e execução de operações de manutenção preventiva.

Da experiência e capacidade de engenharia da Omron e da EGAPI, resulta um produto inovador, configurável e escalável, adequado às distintas realidades das nossas infra-estruturas produtivas.

Numa abordagem objectiva aos desafios de racionalização energética, que de uma forma directa ou indirecta vão reger e condicionar o desenvolvimento da nossa economia, estamos certos de com este produto estar a contribuir de uma forma pró activa para um futuro.