Gestión y Mejora de la Eficiencia Energética

Transcripción

1 OptiRamp Gestión y Mejora de la Eficiencia Energética OptiRamp es una herramienta para la optimización de la generación de energía, generación de vapor y su distribución para aplicaciones industriales. OptiRamp ejecuta algoritmos de simulación en tiempo real junto con estrategias de control avanzado para lograr una herramienta interdisciplinaria de optimización empresarial, planificación, control, programación, análisis financiero, y entrenamiento de operadores para plantas de servicios auxiliares. Investigaciones Independientes (Departamento de Energía de EE.UU., Deloitte) han demostrado que un enfoque sistemático para la gestión de la energía funciona mucho mejor que el enfoque tradicional basado en proyectos... sin importar lo bueno que uno sea en la gestión de proyectos, o que haya sistemas de seguimiento, una política energética y algunas campañas de concientización en marcha. La investigación concluye que las empresas están dejando dos tercios de los ahorros sobre la mesa y que la recuperación de la inversión tiene un promedio de 1,7 años. Energy Manager Today October 2013

2 Eficiencia Energética Una paradoja ha surgido con el avance de la automatización de procesos. Los operadores, despachadores, ingenieros y gerentes de planta tienen ahora acceso a una enorme cantidad de información de DCS, SCADA, y servidores históricos. Estos datos pueden ser muy útiles para mejorar el rendimiento del proceso, sin embargo, la capacidad de análisis y procesamiento multidimensional requeridos para realizar un estudio efectivo han crecido más allá de la capacidad y conocimiento de los recursos humanos, de tiempo, y de los sistemas de control convencionales. Sistema de gestión y optimización de energía OptiRamp utiliza tecnología de inteligencia artificial y algoritmos altamente avanzados para procesar grandes cantidades de información estadística para optimizar y controlar los procesos tanto estática como OptiRamp puede hacer que su empresa genere un ahorro de más del 3% en la gestión de su energía, mejore su desempeño energético, se ajuste a normativas y lineamientos ambientales y de responsabilidad social. dinámicamente (transitorios) y en tiempo real. Estos algoritmos también sintonizan el modelo básico para compensar la evolución o los cambios del proceso, asegurar el rendimiento, la estabilidad y la eficiencia energética en forma continua. z Herramienta de modelado dinámico en tiempo real y optimización específicamente diseñada para plantas industriales de generación de energía eléctrica, vapor, y agua y sus redes de distribución. z Una tecnología que permite gestionar y optimizar las configuraciones mas complejas de planta, modelando no solo el comportamiento eléctrico, sin también el hidráulico y termodinámico, siendo un modelo cerrado en energía, materia, y momento. z Posibilidad de uso online para optimización en tiempo real y off-line para análisis what if, análisis financieros, y análisis de diseño. z Fácil de implementar y de utilizar. Conectividad OPC/ODBC para los sistemas de control de planta, SCADA, bases de datos de tiempo real, y bases de datos corporativas. z Múltiples aplicaciones a nivel mundial. 2

3 Todo el proceso de principio a fin OptiRamp está diseñado para considerar todos los aspectos de la generación de vapor, energía, columnas de refrigeración, y su distribución, modelando tanto la parte eléctrica como de proceso, teniendo en cuenta los principios de conservación de masa, y energía. Todas las entradas y pérdidas del sistema son monitoreadas y medidas desde la producción hasta el punto de consumo permitiendo calcular la eficiencia para cada etapa del proceso en forma completa. Con este conocimiento OptiRamp determina los modos operativos setpoints, y escenarios más eficientes para cada etapa en base a los objetivos del cliente y las restricciones del proceso. Optimización completa de la energía en la empresa z Optimización de la producción y distribución de vapor, energía y agua de calentamiento o enfriamiento z Determina la cantidad óptima de unidad operativas y distribuye la carga en base a las curvas de performance reales, condiciones del proceso y restricciones z Realiza la optimización en tiempo real y en modo a lazo cerrado o en modo de sugerencia al operador z Alternativas de aditivos para el control de emisiones y combustibles z Monitorea y controla la capacidad de reserva con márgenes de seguridad óptimos z Monitorea, controla, y planifica el intercambio con la red pública de la potencia activa (MW), y reactiva (MVAR) z Planifica la producción con el pronóstico de las demandas y restricciones futuras z Optimiza y controla múltiples funciones objetivos definidas por el usuario, como costo, ganancia, emisiones, o eficiencia z Simulación off-line para análisis what if en base a condiciones en tiempo real z Entrenamiento de operadores con los sistemas específicos HMI y de simulación de la empresa z Monitorear la degradación de los equipos mediante el análisis de sus parámetros para la planificación del mantenimiento z Optimización de la combustión de calderas y turbinas de gas z Interfaz con CEMS para la optimización del control de emisiones OptiRamp es la herramienta perfecta de soporte y aseguramiento de mejora continua de indicadores o KPIs de eficiencia energética, alineado con ISO50001, simplificando el proceso, y ayudando a bajando los costos asociados en forma considerable. 3

4 Model Construction Arquitectura de OptiRamp OptiRamp opera sobre los sistemas de control de planta existentes para centralizar la toma de decisiones y el control. Todos los módulos de OptiRamp se apoyan en un núcleo formado por modelo del proceso para realizar la optimización, control, validación financiera, simulación y diagnóstico. El Módulo de Optimización realiza el análisis y monitoreo en tiempo real y en forma contínua para calcular los escenarios óptimos para alcanzar las funciones objetivos definidas por el usuario. Los resultados son presentados en una forma de consejo o sugerencia operativa y son conectados con el Módulo de MVPC para el control de lazo cerrado en tiempo real. El Módulo de Planificación determina consideraciones temporales para las rutinas de optimización futura, como planificación de la producción y costos dependientes del tiempo. Scheduling Optimization MVPC El Módulo de Diagnóstico Paramétrico monitorea y compara la performance de los equipos con valores de referencia para la planificación del mantenimiento para reducir fallas no previstas y costosas. Parametric Diagnostics Model Configuration OptiRamp Model Financial Validation OptiRamp provee un componente ActiveX de Visualización con usos múltiples para comunicar la performance de la unidad y del sistema. Las pantallas muestran condiciones en tiempo real e información del modelo de referencia más alla de las capacidades de los sistemas convencionales de control. Visualization OPC/ODBC Communication Plant/Enterprise Control Systems & Remote I/O Simulation El Módulo de Comunicación facilita la comunicación e interconexión entre OptiRamp y los sistemas DCS, SCADA, y módulos de entrada y salida remotas (I/O) utilizando la norma OPC/ODBC. 4

5 OptiRamp se instala sobre la instrumentación y sistema de control existente, no requiriendo inversiones adicionales, y es una herramienta interdisciplinaria para operaciones, ingeniería, mantenimiento y procesos. Basado en la metodología Six Sigma, el Módulo de Validación Financiera cuantifica y valida los beneficios financieros que se materializaran mediante las sugerencias de optimización y/o control en tiempo real. El Módulo de Control Predictivo Multivariable usa técnicas de control avanzado de procesos para mejorar la estabilidad del proceso, operar más cerca de los objetivos y de las restricciones, y desempeñarse en los niveles óptimos identificados por el Módulo de Optimización. El control predictivo basado en modelos de OptiRamp se adapta los cambios en el tiempo del desempaño del proceso en forma automática para mantener en forma continua la precisión del modelo, eliminando la necesidad de programaciones periódicas o actualizaciones de sintonía. El Modulo de Construcción del Modelo identifica en forma automática los patrones y correlaciones entre la cantidad enorme de elementos de las grandes bases de datos relacionales. Los datos de procesos son recabados y convertidos en modelos, tanto dinámico como estático, de balance de materia y energía. El es una interfaz Módulo de Configuración gráfica poderosa e intuitiva que le permite al usuario construir y modificar el modelo del proceso utilizando una librería de elementos sin la necesidad de conocimiento de programación. El Módulo de Simulación provee la funcionalidad potente de simulación offline, o fuera de línea, para entrenamiento de operadores utilizando los sistemas HMI y análisis de escenarios what if. Debido a que el simulador esta interconectado con el modelo dinámico, se muestran las reacciones dinámicas reales así como los tiempos de estado estacionarios tanto para las perturbaciones y para los cambios de consignas de control. 5

6 Turbinas Calderas Generadores Compresores Maximizando el desempeño y la eficiencia de la distribución de cargas Determinar de manera eficiente y efectiva la distribución de las cargas entre conjunto de equipos operando en paralelo o en serie se encuentra más allá de las capacidades de la mayoría de los sistemas de control. Cada equipo tiene su única curva de desempeño la que cambia con el envejecimiento de la unidad, condiciones ambientales y operativas, y del proceso. De la misma manera es prácticamente imposible para los operadores medir estos corrimientos de las curvas de desempeño y realizar el análisis multidimensional que se requiere para determinar los set-points óptimos para cada unidad en un sistema dinámico. OptiRamp resuelve este desafío por medio de la utilización de análisis y control estadístico basado en modelos. Mediante el seguimiento del desempeño de cada unidad en forma individual y de todas las condiciones que afectan el desempeño, OptiRamp determina el escenario de distribución de carga óptimo para el sistema completo en todo momento. El resultado es una maximización de la eficiencia en forma continua en un control en tiempo real y lazo cerrado, obteniendo un ahorro de energía significativo. OptiRamp le permitirá gestionar tanto la generación de su energía, su venta a la red pública, su distribución, y reparto de carga de manera eficiente, de forma continua, y adaptándose a los cambios del proceso. Brinda un registro directo de los índices de desempeño, asi como de las acciones de mejora como soporte a la ISO

7 Sopladores Los sistemas de control, e incluyo los sistemas de control avanzado, a menudo necesitan ser nuevamente sintonizados a medida que pasa el tiempo. Aún cuando los lazos de control han sido debidamente sintonizados, estos muy raramente muestran mejoras en el desempeño y la estabilidad con el transcurso del tiempo. OptiRamp monitorea los sistemas de proceso, aprende como las perturbaciones y cambios de set-point afectan a la operación del Sistema. Algoritmos propietarios adaptan coeficientes para compensar esos corrimientos tanto en el valor como en tasa de cambio, asegurando una sintonización óptima y un control ajustado. Este proceso adaptivo elimina la necesidad de sintonizaciones periódicas y programación y sus costos de mantenimiento asociados. Aún más importante, se asegura el máximo desempeño, estabilidad y ahorro de energía en proceso año tras año. Beneficios Instalar un sistema de optimziación energética tiene los siguientes beneficios z Incremento de margen capacidad de proceso Como obtener mas con el mismo activo z Ajuste a las regulaciones ambientales Con mínima perdida de margen/eficiencia z Simular cambios de procesos o de negocios Como soporte a la negociación de contratos z Soporte para la norma ISO50001 Disminuyendo los costos de gestion z Disminuir el riesgo operativo Mediante el entrenamiento de operadores z Rápida adaptación a los cambios de contorno Ambientales, regulaciones, tarifas, gremiales z Pronosticar degradación de proceso/equipos Prever inversiones. Minimizar paradas 7

8 4401 Westown Parkway, Suite 124 West Des Moines, IA USA Phone: Fax: Soluciones adicionales de Statistics & Control zz OptiRamp para simulación en tiempo real de gasoductos zz OptiRamp para la optimización de recuperación secundaria en campos de petróleo zz Control de Turbo-maquinarias con protección anti-surge zz Diseño de control avanzado ajustado a los requerimiento del cliente zz Control de desenganche de cargas (Load Shedding) zz Control de frecuencia en generación de energía zz Integración con DCS Generación y Generación y Distribución de Distribución de Energía Vapor/Agua Campos Petrolíferos; Depósitos de Vapor/Agua OptiRamp Fábricas de Química y Petroquímica; Refinerías Transmisión de Petróleo y Gas OptiRamp Un software para gerenciar en forma completa