SCADA para control energético en edificios públicos y gestor energético con cuadro de mando e indicadores. Compra directa de energía
Comunicación presentada al V Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Carlos Ventura, Jefe Departamento Telecomunicaciones, Ayuntamiento Rivas Vaciamadrid
- Lázaro Heredero, Director General, Sistrol
- Julita Clemente y Eva Arranz, Directoras Generales, Simbios. Energy consulting
Resumen
Mostrar un caso de uso de la evolución tecnológica de los sistemas de gestión de infraestructuras (SCADA), eficiencia energética y consumos asociados, que se hacen accesibles desde una aplicación móvil e integrando en los mismos otros verticales o soluciones. Asimismo, estos sistemas están integrados en la plataforma de ciudad para actuaciones correlacionadas por diferentes sensores IoT. Esta evolución e integración alcanza los siguientes objetivos: 1. Gestión global de los edificios; 2. Integración de las 42 fuentes ornamentales y sus correspondientes riegos en el sistema de gestión de infraestructuras, así como la medición de calidad del aire y ruido, estación de recarga de Vehículo eléctrico; 3. Compra directa de Energía y programa 5050.
Palabras clave
Sistemas de Control, Conectividad, IoT, Analítica, Predicción Consumos, Funcionamiento Edificios, Ahorro Energético
Introducción
El Sistema integrado de control del Ayuntamiento de Rivas gestiona más de 8.000 puntos de control (sensores y válvulas) que emiten información referida a la temperatura, sistemas de agua, electricidad, incendios y energía de los edificios e instalaciones del ayuntamiento.
Hay 39 edificios que tienen algún tipo de automatización controlada en remoto, estos se agrupan por sectores, que van desde servicios administrativos, educación (centros escolares), instalaciones deportivas, desarrollo económico y empleo, medio ambiente, seguridad ciudadana, servicios sociales, fuentes y riego, cultura y fiestas, etc.
El control que se realiza muestra distintos indicadores que se agrupan en cuatro áreas principales, referidas a Iluminación, Climatización, Confort y Consumo energético. Desde el supervisor de control se puede controlar la temperatura del aire acondicionado, fijar horarios de encendido y apagado de los equipos y puntos de luz o de agua, como por ejemplo los referidos a las fuentes públicas.
El proyecto
La gestión de todas las instalaciones se lleva desde un BMS del tipo SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos), que integra todos los puntos de control y permite la fijación de horarios para iluminación, clima y agua.
El SCADA permite controlar los procesos localmente o a distancia, y se puede visualizar en distintos dispositivos, incluyendo los móviles. Dentro de los puntos de control se encuentran las fuentes públicas y un punto de carga de coches eléctricos.
Usando los datos históricos generados dentro del BMS, Sistrol ha desarrollado la plataforma analítica “Freenergy”, que monitoriza el funcionamiento de los edificios, mide frente a reglas óptimas y genera indicadores (kpis) con alertas e incidencias. Esta herramienta detecta oportunidades para la optimización del funcionamiento de las instalaciones, ahorra energía y alarga la vida útil de los equipos. Todo ello permite hacer una gestión energéticamente eficiente de las instalaciones.
Esta plataforma analítica también genera informes periódicos:
- Informe diario de consumo energético horario que permite hacer una predicción de consumo para negociar el precio de la energía bajo demanda de forma industrial con la empresa proveedora.
- Informe mensual de sondas de temperatura y humedad que compara los niveles con las normas de seguridad e higiene aplicables.
Materiales y métodos
Para poder ser capaces de gestionar integralmente los edificios e instalaciones, se integraron nuevos puntos de control y se implantó la tecnología IoT de la marca Tridium sobre un sistema de control ya existente que había quedado anticuado. Todo el proceso fue realizado por la empresa Sistrol, que al mismo tiempo realiza la analítica con su plataforma Freenergy, y labores de retro-commissioning en caso de ser necesaria la intervención.
En total se controlan más de 8.000 puntos de más de 80 edificios.
Ejemplos de pantallas del sistema de control
Ejemplos de pantallas de la herramienta analítica Freenergy
Freenergy es una herramienta analítica que monitoriza el funcionamiento de edificios, mide frente a reglas óptimas y genera kpis con alertas e incidencias. El sistema detecta oportunidades para la optimización del funcionamiento de Edificios, ahorra energía y alarga la vida útil de los equipos. Todo ello permite hacer una gestión energéticamente eficiente de las instalaciones.
El consumo desagregado en el edificio entre los distintos puntos de consumo y con distintas escalas temporales (horario, diario, mensual y anual).
Un cuadro de control donde el usuario puede configurar las notificaciones que le llegan asociadas a las alertas generadas y la activación de las acciones automáticas del sistema.
Compra directa con el uso de Scada y analítica IoT
El factor decisivo para decidir sobre la implantación del modelo era los potenciales ahorros que se pudieran generar, para ello se realizó un estudio previo sobre los tres puntos de suministro que consumían más en todo el municipio, y que correspondían con los dos Polideportivos y el edificio de Servicios Administrativos gracias a la utilización del Scada y análisis de Históricos que Ayuntamiento disponía a través de su BIG-DATA
Se analizó la viabilidad de adoptar este modelo hablando con diferentes expertos, detectándose que se centraban fundamentalmente en:
- Hacer frente al modelo de pagos que exige el modelo y que más adelante veremos como se ha resuelto dentro del modelo organizativo municipal. Se procedió a analizar los requisitos para lo cual se mantuvieron varias reuniones con los servicios municipales responsables de la gestión administrativa o económica, consultando en primer lugar sobre el Modelo a la Intervención General y participando en el análisis de los procedimientos e instrumentos el Departamento de Contratación y Patrimonio, y los Servicios de Contabilidad y Tesorería.
- La generación de desvíos que pudieran desvirtuar el ahorro estimado por la carencia de medidas fiables para la estimación de la demanda, pero que para el caso particular de Rivas con la inversión previa que se había realizado en sistemas de gestión y medidores que permitieran analizar el consumo quedaba atenuado.
Dado que existían otros Ayuntamientos que estaban aplicando el modelo se concertaron reuniones con ellos para analizar su experiencia. Concretamente se visitó el Ayuntamiento de Avilés que lleva aplicando este modelo para la adquisición de la electricidad del alumbrado público.
Finalmente se optó por abordar el proyecto por fases, entre las que se contemplaba como paso previo la definición de los procedimientos operativos que se implantarían en el Ayuntamiento para poder cumplir con las obligaciones de pago y la gestión del modelo. A continuación, se muestran los ahorros obtenidos:
Resultados
Los resultados del proyecto han sido muy beneficiosos desde tres puntos de vista: la mejora del confort de los usuarios de las instalaciones, el funcionamiento de los equipos de forma fiable y eficaz que alarga su vida útil, y el ahorro de energía que supone la optimización de su funcionamiento con sus implicaciones económicas.
EL parque de puntos de suministro del Ayuntamiento lo conforman 288 puntos de suministros de los que el 67% se agrupan en las tarifas 2.1 DHA y 3.0A, se distribuyen en 5 perfiles de demanda distintos y su gasto ha de justificarse y distribuirse entre 7 tipos de servicios.
Sobre los tres puntos iniciales que corresponde que corresponden a parte de las instalaciones deportivas y edificios administrativos y de los que se lleva adquiriendo energía desde el mes de diciembre se ha obtenido un media de una 20% de ahorro, sumando los 115 actuales la media ronda el 16 % y se prevee durante el mes de Julio tener el 100% en compra directa lo que aumentará considerablemente le ahorro energético, optimización de uso de las instalaciones y reducciones de emisiones de Co2 gracias el uso intensivo de las TIC mediante la red multiservicio IP, sistema Scada, IoT y análisis de Big Data.
Referencias
- Rivas ciudad
- Power BI. Microsoft
