Modelbaseret Dynamisk Styring af Ledningsnet. Miljøteknologisk udviklings og demonstrationsprogram 2012

Transkript

1 Modelbaseret Dynamisk Styring af Ledningsnet Miljøteknologisk udviklings og demonstrationsprogram 2012

2 Vandværk Højdebeholder Hovedledn. - zone 1 Hovedledn. - zone 2 Trykzoner Kommunegrænse Nr. Højrupværket Hovedværket Lundeværket Borrebyværket Holmehaveværket Dalumværket Lindvedværket Schneider Electric - Division - Name Date 2

3 Zone 13 Zone 4 Zone 3 Zone 2 Zone 12 Zone 5 Km. 3

4 Ca. 303 km. distributions og forsyningsledninger Ca. 67 km. transmissionsledninger Ca stik Schneider Electric - Division - Name Date 4

5 Bolbro HB Sanderum HB Tietgen TF Holkebjerg TF Dalum vandværk Lindved TF Indpumpning incl. overpumpning til andre trykzoner: ca. 3,3 mio. m 3 Indpumpning excl. overpumpning til andre trykzoner: ca. 3 mio. m 3 Vandsalg 2012 excl. andre trykzoner: ca. 2,8 mio. m 3 Vandtab 2012 ca m 3 ~ ca. 6 % 5

6 Model styring Trinstyring 6

7 Ingen måling (4) Datalogning (SYS2000) (13) Online (Ifix) (5) Online (Ifix) nyetableret (5) 7

8 Årlige mængder m 3 (2012 tal) Online målt input vandværk og trykforøger Online overpumpning til andre trykzoner Online målt vand i distrikterne Online målt forbrug i alt Online målt forbrug i % 47 % Målt forbrug SYS2000 (øvrige distrikter) Målt forbrug SYS2000 i % 44 % Øvrigt forbrug og salg til nødforsyning Tab og umålt forbrug Tab og øvrigt forbrug samlet m 3 ~ 9% 8

9 Ca. 303 km. distributions og forsyningsledninger Ca. 67 km. transmissionsledninger Ca stik Schneider Electric - Division - Name Date 9

10 10

11 Ca. 59 km. distributionsledninger Ca. 67 km. transmissionsledninger 11

12 Bolbro HB Sanderum HB Tietgen TF Holkebjerg TF Dalum vandværk Fast indpumpning (tidsstyret) Omdrejnings regulerbare pumper Lindved TF 12

13 Projekt Formål Trykoptimering af forsyningszoner med flere indpumpninger. Stabilisering af tryk i zonen under varierende lastforhold. Optimeringen er en udbygning af den eksisterende trykoptimering i Aquis. Terminer: Start: Testperiode: Juni til november 2013 Slut:

14 Fordele ved Trykreduktion Besparelser ved at pumperne skal løfte mindre Sparet pumpeenergi Lækageflow reduceres ca. proportionalt med trykket Sparet produktion Forekomsten af nye lækager reduceres med et reduceret tryk - Sparede reparationer Sparet CO 2 14

15 Systemopsætning SRO IFIX Aquis Beregningsinput SRO OPC SERVER Aktuelle driftsmålinger DS OPC Model håndtering Håndtering af måledata Lastprognose Aquis Trykoptimering Præsentation af resultater Pumpetryk-sætpunkter DM OPC Evaluering af sætpunkter og afsendelse Beregningsresultater 15

16 Realtidsmodel 16

17 Trykoptimering i Aquis Trykoptimering defineres med et ønsket minimumstryk i en trykkontrolzone og individuelle knuder. Det aktuelle kritiske punkt lokaliseres for hvert et tidsskridt. Trykket justeres efterfølgende til det ønskede minimumstryk. Relevante sætpunkter føres tilbage til SRO. Fall back er defineret i SRO såfremt kommunikation eller model fejler. 17

18 Indpumpning Holkebjergvej TF Trykreduktion ca. 2m Normal trinstyring Dynamisk modelstyring 18

19 Indpumpning Tietgen TF Normal trinstyring Dynamisk modelstyring 19

20 Distriktsmålebrønd Modelstyring 20

21 SRO Kontrolbillede 21

22 KPI for Zone 2 Besparelser beregnet med tre uafhængige bidrag: Sparet pumpearbejde ved mindre løft og mindre lækageflow. Sparet vandproduktion som følge af mindre lækageflow. Sparet lækagereperationer som følge af færre nye lækager. 23

23 Konklusion Det er muligt at anvende et generisk optimeringsværktøj som Aquis til at trykoptimere zoner med flere kilder. De afgørende KPI er for tilbagebetalingstid og investeringer er ikke på plads endnu. VCS har været drevet effektivt, hvorfor besparelserne rent økonomisk ikke er så store. Instalationen viser at vi får en mere jævn trykfordeling over døgnet og at det gennemsnitlige tryk falder. Det forventes, at lokaliteter hvor tryk og lækageraten er større vil have synligt mere økonomisk gavn af modulet. 24

24 Perspektiv Skal systemt udbredes til VandCenter Syd s øvrige zoner? Ikke umiddelbart, den store zone 1, er opbygget med et nødvendigt vandreservoir, der tillader en nødvendig produktionsfordeling. De øvrige zoner er små med kun en indpumpning og er derfor ikke relevante. Vil VandCenter Syd fortsætte med at anvende systemet? Ja det er planen det giver et kontroleret jævnt trykniveau i nettet samtidigt med at det reducerer lækageniveauet samt giver automatisk omstilling af indpumpningen ved fx nedlukning af store ledninger. Hvad er potentialet på nationalt niveau (DANVA s 60 selskaber)? Tages der højde for, at den nationale lækagerate er 8.9% og at trykket i gennemsnit kan reduceres med 10%, så er besparelsesniveauet estimeret til: Færre nye lækager 10,8 mill kr/år Pumpeenergi 2,9 GWh/år Pumpeomkostninger: 2,3 mill kr/år Produktion: 3,8 mill kr/år Sparet CO2 (pumper) 903 ton/år 25

25 Spørgsmål? 27