Isotron | PLM & Elektrificatie

Dagelijks komen we in aanraking met het acute energie probleem. De gaskraan gaat dicht, wat nu? De gas en olieprijzen stijgen zeer snel, wie gaat dit betalen? Hoe gaan we om met het probleem van netcongestie?

Ook de regeringen verplichten ons om onze voetafdruk te verlagen. CO2, NOx en SOx uitstoot moet naar beneden of heffingen dienen betaald te worden. In 2030 moeten we al 55% minder uitstoot realiseren. Tegen 2050 moeten we verplicht naar een circulaire en CO2 arme industrie.

In de industrie wordt steeds meer gebruik gemaakt van automatisering om processen efficiënter en effectiever te maken. Een belangrijk onderdeel van deze automatisering is het beheer van de energielast, aangezien de kosten van energie een grote invloed hebben op de totale kosten van een productieproces.

Predictive Load Management is een methode om het energieverbruik te optimaliseren door het voorspellen en beheren van de vraag naar energie. In deze blog bespreken we wat Predictive Load Management precies is, hoe het werkt en wat de voordelen ervan zijn voor de industrie.

Voordelen PLM

Kostenbesparing
Hogere efficiëntie
Vermindering van piekbelastingen
Geen stroompieken
Beperking maximaal totaal vermogen

Voordelen Elektrificatie

Duurzame industrie, geen CO2 uitstoot
Veiligere en stillere productieomgeving
Minder onderhoud nodig
Elektrisch aangedreven apparatuur is energiezuiniger

Waarmee dien je rekening te houden?

Vaak dient de elektrificatie van je verwarmingsproces binnen de huidige elektrische voorzieningen te gebeuren. Een zwaardere netaansluiting is vaak te duur en in vele gevallen niet meer mogelijk (netcongestie).

Capaciteitstarieven gebaseerd op piekverbruik zorgen voor een hogere energieprijs. Een lagere cos phi resulteert in boetes van de distributienetbeheerder. Je dient dus het piekverbruik en de cos phi onder controle te houden en dit liefst zonder dat je de volledige elektrische installatie moet aanpassen of te voorzien van extra componenten.

Load sequencing

We gaan hier het gelijktijdig aansturen van verbruikers in de tijd verschuiven. We voorkomen hiermee dat alle vermogens gelijktijdig aanstaan.

Load Sharing

We gaan niet alleen gelijktijdige aansturing tegen, maar we gaan ook de gevraagde energie verdelen in de tijd. Zo krijgen we een beter en stabieler energieverbruik.

We gaan als het ware Tetris spelen met het beschikbaar vermogen en dit met berekeningen in milliseconden.

Load Shedding

We gaan het maximaal beschikbaar vermogen voor onze verbruikers vastleggen en dit zowel individueel als voor het totaal beschikbaar vermogen.

We gebruiken enkel wat er op dat moment als beschikbaar vermogen wordt opgegeven.

Hoe gebeurt dit in de praktiijk?

Voor PLM maken we gebruik van thyristorunits om de verwarmingselementen mee aan te sturen. Deze zogenaamde Epowers zitten samen op een CAN-Bus netwerk waar elke Epower een id krijgt. De unit met het laagste id is de master en bepaalt wat de andere Epowers (de slaves) moeten doen. Wordt de master uit het netwerk gehaald dan wordt de volgende in lijn automatisch de nieuwe master en neemt hij zijn functie over. De master geeft aan wat het totaal beschikbaar vermogen is en verdeelt dit over de beschikbare verbruikers, rekening houdend met de minimale eisen ingesteld in de slaves. De master bepaalt wie op welk moment aangestuurd mag worden om zo het vermogen gelijk te verdelen in tijd en pieken tegen te gaan.

Op deze foto is te zien hoe een groep van 4 elektrische verwarmingsweerstanden (3f + 1reserve) in de oorspronkelijke uitblaasmond van de gasbrander worden geplaatst.

Zonder veel mechanische ombouw is het in vele gevallen al mogelijk om je gasgestookte branders te vervangen door een elektrische verwarming.

Zoals hier het geval is, zijn ook hybride oplossingen mogelijk, waar gas met elektrische verwarming wordt gecombineerd.

Ook hybride oplossingen van waterstof met elektrische verwarming zijn mogelijk waardoor het mogelijk is om projecten in de tijd gefaseerd uit te voeren.

Hoe je probleemstelling bij elektrificatie tackelen via PLM?

Daar de PLM sturing geen gebruik maakt van fase aansnijding maar een sinus aanstuurt bij nul doorgang heb je geen last van harmonische vervuiling of een slechte cos phi. Je riskeert dus geen boetes van de netbeheerder en je kunt tevens dunnere kabels gebruiken omdat het reactief vermogen veel lager is.
Door enkel gebruik te maken van het beschikbaar vermogen heb je geen zwaardere netaansluiting nodig. Praktisch ga je bijvoorbeeld het verbruik van de rest van de plant meten. Het overgebleven vermogen is het beschikbaar vermogen dat je kunt gebruiken. Je kunt dit op elk moment meten en aanpassen.
Door pieken te vermijden en door een constant vermogensverbruik zullen de capaciteitstarieven weinig invloed hebben op de energiekosten.