Visão Geral
A Metrum, empresa brasileira fornecedora de soluções de energia – certificada Master EcoXpert e Technology Partner – sabe o valor que a tecnologia digital traz para seus clientes finais, especialmente em situações de produção complexa com desafios de controle inteligente de demanda de energia.
Em grandes contratos de fornecimento o valor da conta de energia do cliente está diretamente relacionado à quantidade de energia consumida e à potência média. Essa energia é demandada dentro do tempo pré-definido (intervalo de demanda) – os parâmetros são definidos como energia e demanda. A concessionária define limites máximos de demanda e cobranças significativas podem ocorrer se estes limites forem excedidos. A fim de evitar cobranças adicionais, tipicamente é usado um hardware controlador de demanda que é capaz de desligar uma carga específica ou até mesmo a energia da entrada de um empreendimento.
Desafios do controle de demanda para processos complexos de produção
Infelizmente, a maioria dos hardwares para controle de demanda têm algoritmos tradicionais e inflexíveis sendo aplicáveis apenas para instalações básicas. Em processos complexos de produção desligamentos podem ocasionar paralisações – que muitas vezes geram perdas significativas. Por exemplo, um desligamento em uma usina siderúrgica pode levar de minutos a horas para que o processo seja restabelecido.
Outro problema que os controladores tradicionais podem causar é o baixo aproveitamento da demanda, uma vez que ela é faturada de acordo com a potência contratada e não pela potência média. A sua taxa de utilização pode ser calculada pelo Fator de Carga definido como a demanda média dividida pela demanda contratada.
Objetivo
Evitar multas altas por exceder a demanda sem reduzir o desempenho do processo de produção, ao mesmo tempo investindo na infraestrutura.
História
Certamente, é de conhecimento que os stouros de demanda resultam em penalidades financeiras. Deste modo, os controladores de demanda convencionais podem ajudar, mas falta-lhes a inteligência para discernir quais etapas podem ser paralisadas com o mínimo impacto nos processos produtivos.
Sendo assim, as soluções de controle de demanda devem considerar os aspectos elétricos, mecânicos e operacionais de todo o processo de produção.
Solução
A Metrum, em parceria com a Schneider Electric, a fim de solucionar este problema, desenvolveu um sistema de controle de demanda baseado na Tecnologia ION®, o template pode ser embarcado (sob consulta) em medidores PowerLogic ION®.
A Tecnologia ION® soluciona o desafio do Controle de Demanda
Em ambientes industriais complexos um sistema eficaz de controle de demanda deve considerar, sobretudo, todas as características de cada instalação, produção, mecânica e processos operacionais. Sendo assim, a flexibilidade da programação ION® permitiu que a Metrum criasse uma solução de controle de demanda personalizada e eficiente:
O algoritmo de controle considera medições em tempo real e parâmetros do processo definidos pelo usuário:
– Medição em tempo real do medidor da concessionária e medidor do cliente;
– Medição em tempo real dos medidores das cargas controladas (medidores setoriais);
– Tempos de latência, desligamento e reinicialização de cargas;
– Parâmetros do contrato com a concessionária (demanda contratada na ponta e fora-ponta, intervalos de tempo inicial e final etc.);
– Status da carga (desativado, ativado, manual e automático);
– Metodologia de controle.
A estrutura da tecnologia ION®: a Metrum desenvolveu este controle de demanda inteligente configurável de acordo com as características do processo e das cargas controladas. Em um único medidor ION® é possível fornecer funções de medição para faturamento de energia, Qualidade de Energia e Controle de Demanda.
Equipe qualificada e colaborativa – uma equipe de engenheiros especialistas e desenvolvedores dedicados ao projeto, com experiência e visão ampla do uso de energia no processo industrial. A equipe colaborou com as partes interessadas desde o início do projeto da solução, sobretudo, observando as práticas e os reais aspectos industriais.
Resultados
Resultado do projeto: esta solução é usada para controlar a demanda de energia em usinas siderúrgicas (aciaria, laminadores, trefilaria, moinhos, fornos de arco, trituradores etc.), fazendo assim alcançar um excelente Fator de Carga de 99%, sem nenhuma multa ou tempo de inatividade reduzido causado pelo antigo controlador de demanda.
Template do Medidor: a aplicação baseada na tecnologia ION® pode ser facilmente implantada em outros medidores ION®. Desse modo, mesmo template pode ser aplicado em instalações de outros clientes com resultados semelhantes.
Software PME: a tecnologia ION®, por ser flexível, permitiu o desenvolvimento de uma interface de usuário personalizada para supervisão em tempo real, com controle, alarmes, dashboards e relatórios via Power Monitoring Expert (PME).
Conclusão
A flexibilidade dos medidores ION® combinada com ferramentas de software – especialmente o EcoStruxure Power Monitoring Expert (PME) – torna possível fornecer tanto soluções sofisticadas, econômicas e de alto desempenho para controle de demanda embarcado em medidores de energia elétrica.
Os parceiros da Schneider Electric necessitam desenvolver a solução apenas uma vez e a implementação pode ser feita facilmente em outros medidores ION®. Sendo assim, com pouco investimento no hardware existente é possível evitar os custos das multas por excesso de demanda, sem reduzir o desempenho do processo de produção.
Notas
Reprodução do “Estudo de Caso” elaborado pela Schneider Electric sobre Controle Inteligente de Demanda com uso da Tecnologia ION® desenvolvido pela equipe de Metrum Equipamentos de Medição & Testes Ltda., parceiros Schneider Electric no Brasil.
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