Palvelussa tuotantolaitosten polttoainejärjestelmän toiminta optimoidaan lähes reaaliaikaisesti ja tuotetaan ohjaussignaaleiksi optimaaliset kattilakohtaiset polttoaineseostiedot. Polttoaineiden käytöstä johtuvat kustannukset minimoidaan hyödyntämällä polttoainejärjestelmämallinnusta sekä kattilaprosessin simulointia. Eri polttoainekuormien laatuerot huomioidaan ennakoivasti ja varastolaskennan avulla pyritään arvioimaan tarkasti, milloin polttoainelinjalta prosessiin tuleva laatu vaihtuu.
Palvelussa mallinnettu polttoainejärjestelmäkokonaisuus käsittää prosessin ja laitteet polttoainevaa’alta kattilan polttoainesyöttöön asti. Tämän digitaalisen mallin ja optimoinnin avulla tuotetaan asetusarvotiedot automaatiojärjestelmälle. Tällä varmistetaan sopivat kattilan lämpötilat ja riittävä teho, lämmöntalteenoton maksimointi sekä kiertokaasun tarpeen minimointi.
Palvelun toiminnalliseen kokonaisuuteen kuuluu datayhteyksien ja -varastoinnin, dataintegraatioiden, optimointiohjelmiston sekä raportointiympäristön toteuttaminen. Polttoainekäytön optimointia ja ohjausta sekä toiminnan tehostamista toteutetaan jalostetun datan, vahvan energiaosaamisen ja kumppanuuteen perustuvan palvelumallin avulla. Palveluun sisältyy projektin toteutus ja ylläpito.
➔
Polttoainejärjestelmän digitaalinen mallinnus
Järjestelmämallinnus on tarkka ja päivittyvä digitaalinen malli polttoainejärjestelmästä, joka sisältää järjestelmäkomponenttien viive- ja suorituskykymallinnukset, tekniset rajoitteet ja riippuvuussuhteet. Sen avulla simuloidaan polttoainejärjestelmän toimintaa reaaliaikaisesti ja tuotetaan ennustetta mm. polttoaineseoksen kosteudelle.
➔
Polttoainekäytön optimointi ja ohjaus
Eri polttoainelaatujen syöttö optimoidaan digitaalista järjestelmämallinnusta hyödyntäen.
Palvelussa määritetään joka hetki prosessin kannalta kokonaisedullisin polttoaineseos, ja ohjataan polttoainejärjestelmiä sen mukaisesti.
Optimoidut ohjausarvot välitetään suoraan asiakkaan rajapintaan ohjaamaan prosessia reaaliaikaisesti.
➔
Tehostuspotentiaalia mallinnusta ja optimointia hyödyntämällä
Palvelussa polttoainekäytön prosessi- ja kuormadataa, hintatietoja sekä muita muuttuvia lähtötietoja hyödynnetään automaattisesti.
Tällöin pystytään maksimoimaan joka hetki edullisimman polttoaineiden käyttö niiden saatavuuden rajoissa.
Palvelussa tuotetaan myös kokonaispolttoainetarpeen ja polttoainekuormien ennustetietoa polttoainehankintaan pidemmällä aikavälillä.
Mitä enemmän on eri polttoaineita, sitä enemmän dataa hyödyntävä analytiikka auttaa verrattuna ihmisen tekemiin valintoihin. Sen jälkeen on parhaat mahdollisuudet suunnitella, mitä polttoainetta missäkin tilanteessa kannattaa käyttää.
Pekka Roivainen
Lämpöjohtaja, Nurmijärven Sähkö Oy
Hyödyt asiakkaalle
Merkittävät vuotuiset kustannussäästöt
Kustannussäästöt syntyvät polttoaineoptimoinnin avulla edullisimman polttoaineen käyttöä maksimoiden. Tyypillisesti fossiilista/kalliimpaa polttoainejaetta voidaan korvata edullisemmilla polttoainejakeilla 5-10 %. Monesti edullisemman polttoaineen käytöllä saadaan myös tehostettua savukaasupesurin lämmön talteenottoa. Kokonaisuutena optimoinnilla saavutettava säästöpotentiaali on 1-2 % polttoaineen kokonaishankintakustannuksista.
Säästöjen todennus, säästötakuu ja energiatuki
Säästöt todennetaan asiakkaidemme kanssa kehitettyyn todennusmalliin pohjautuen. Ensense antaa 50 %:n säästötakuun vuosittain saavutettavista kustannussäästöistä todennusmalliin perustuen. Business Finlandilta on mahdollista hakea energiatukea, jonka suuruus on 20-25 % hankkeen kokonaiskustannuksista.
Jatkuva kehitys osaavan kumppanin kanssa
Ensense toimii asiakkaan kehityskumppanina datan hyödyntämisen kehittämisessä. Kumppanuusmalli varmistaa jatkuvan dataan pohjautuvan tiedon jalostamisen ja sekä uusien arvoa tuovien aihioiden kehittämisen asiakkaan tuotannon ja asiakaspalvelukehityksen tukena.
Kiinnostuitko?
Palvelun sisältö
Tuotanto- ja järjestelmädatan luotettavan käytön mahdollistaminen
Tietoturvallisen dataintegraation avulla asiakkaan järjestelmistä luetaan automaattisesti ja reaaliaikaisesti optimoinnin tarvitsemia lähtötietoja, jotka validoidaan Ensensen toimesta. Palvelussa tarvittavia tietoja ovat mm. polttoainedata (kuorma- ja laatutiedot) sekä tuotantolaitoksen polttoainejärjestelmiin liittyvä prosessidata. Optimoitu ohjaustieto syötetään takaisin asiakkaan ympäristöön samaa dataintegraatiota hyödyntäen.
- dataintegraatiot, tiedonsiirtoyhteydet ja tiedon varastointi
- datan esikäsittely ja validointi
Järjestelmämallinnus ja ennusteet
Polttoainejärjestelmästä tehdään digitaalinen mallinnus tekniset rajoitteet huomioiden. Sitä hyödyntäen pystytään reaaliaikaisesti simuloimaan polttoainejärjestelmän toimintaa.
Tuotantotehoennusteet ovat tärkeässä roolissa polttoainekäytön suunnittelussa ja optimoinnissa. Parhaassa tapauksessa tuotantotehoennusteet tulevat suoraan energiajärjestelmän tuotannonsuunnittelu- ja optimointipalvelustamme, mutta ne voidaan toteuttaa myös erillisinä ennusteina.
Optimoinnissa hyödynnettävä polttoaineseoksen kosteuslaskenta toteutetaan prosessidatan avulla. Sitä voidaan hyödyntää nykyisin laajalti käytössä olevan kosteusmääritysmenetelmän (esim. käsinäytteenotto ja uunitus) tulosten validointiin. Suurimmat poikkeamat nostetaan esille auto-, kuljettaja- ja yrityskohtaisesti.
Polttoainekäytön optimointi ja ohjaus
Optimoinnin avulla maksimoidaan joka hetki edullisimman polttoaineen käyttö saatavuuden rajoissa koko energiajärjestelmän kannalta.
Optimoinnilla tuotetaan ennusteiden ja mallinnusten pohjalta polttoaineen kokonaistarve, optimaalinen polttoaineseos sekä polttoainesyötön ohjausarvot, perustuen kattilaprosessin toimivuuteen ja polttoainekustannusten minimointiin.
Järjestelmäoptimointi huomioi samanaikaisesti kaikki järjestelmäkomponentit ja niiden väliset riippuvuussuhteet, tekniset ominaisuudet ja rajoitteet sekä keskinäisen dynamiikan. Näiden asioiden asiantunteva huomiointi sekä laaja kokemus ulkoisten optimointien ja ohjauksien toteutuksista takaavat järjestelmän robustin toiminnan ja hyvän käytettävyyden tuotannollisessa käytössä.
Reaaliaikainen tiedon visualisointi
Visuaalinen ja informatiivinen toimintaa ohjaava raportointiratkaisu kertoo polttoainejärjestelmän nykytilan ja ennusteet polttoaineiden ohjauksille ja käytöille. Raportointi toteutetaan valmiilla kaupallisilla raportointityökaluilla, kuten esimerkiksi MS Power BI:llä. Raportointiratkaisu sisältää:
- reaaliaikainen tilanneseuranta
- optimoitu polttoainesuunnitelma 7 vuorokautta eteenpäin
- toteutuneen ja optimoidun ohjauksen vertailu
- optimoinnin vaikutusten todennus
Toiminnan jatkuva kehittäminen ja parantaminen
Toimintaa kehitetään aktiivisesti yhteistyössä asiakkaan ja Ensensen välillä.
- kehitetyn tiedonsiirto- ja tiedon varastointiratkaisun, optimoinnin sekä raportoinnin käyttö toiminnan kehitykseen
- toimintojen automatisointi tuotetun uuden tiedon pohjalta
- uusien energiatehokkuusinvestointien kehittäminen
Näin yhteistyö etenee
➔
Alkukartoitus
Alkukartoituksessa analysoidaan ensin polttoainetoiminnan nykytilanne historiatietoihin pohjautuen. Sen perusteella toteutetaan alustava järjestelmämallinnus, jonka avulla simuloidaan järjestelmäoptimoinnin tekniset vaikutukset sekä kustannussäästöpotentiaali.
➔
Projekti
Projektissa toteutetaan dataintegraatiot ja -yhteydet sekä digitaalinen polttoainejärjestelmän mallinnus. Tämän pohjalta kehitetään tuotannollinen ratkaisu polttoainekäyttöjen optimoimiseksi. Optimoitu polttoaineiden käyttö- ja hankintasuunnitelma esitetään operointia avustavassa visuaalisessa raportointiratkaisussa, joka toteutetaan myös projektissa.
➔
Ylläpito ja kehitys
Kumppanuusmalli varmistaa jatkuvan dataan pohjautuvan tiedon jalostamisen ja hyödyntämisen tuotannon ja palvelun kehityksen tukena. Optimointipalvelumme toteutetaan ns. ESCO (Energy Service Company) –palvelumallilla.
Lopputuloksena syntyy polttoainekustannukset minimoiva polttoainekäyttösuunnitelma sekä järjestelmään suoraan syötettävät ohjaussignaalit säästöjen varmistamiseksi.