Case studies
12 lip 2022
Biogas Smart Plant
System optymalizacji biogazowni obniżający koszty produkcji
System optymalizacji biogazowni obniżający koszty produkcji

W Polsce drugą co do popularności metodą produkcji energii ze źródeł odnawialnych jest obróbka biomasy. Jednym z bardziej interesujących sposobów jej wykorzystania jest przetworzenie w ekologiczny i bezpieczny sposób bioodpadów na gaz, który jako paliwo posłuży do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Proces ten w całości realizowany jest w biogazowniach, a technologia wytwarzania biogazu jest dostępna na rynku i popularyzowana od ponad 20 lat.

Wyzwania

  • zarządzanie procesem produkcji
  • rozbudowanie procesu produkcji o różnorodne substraty
  • usprawnienie funkcjonowania biogazowni w oddalonych od siebie lokalizacjach
  • obniżenie ryzyka wynikającego z reakcji wewnątrz zbiorników fermentacyjnych

Rozwiązanie

Z tych potrzeb zrodził się system Smart Plant. Jego zadaniem jest zoptymalizowanie prac biogazowni z wykorzystaniem stworzonych dla tych potrzeb, dedykowanych algorytmów machine learning, połączonych z odpowiednimi urządzeniami wykonawczymi.

W ramach projektu oprócz działań mających na celu dostosowaniu parku maszynowego do przyjęcia i obróbki zróżnicowanego materiału biomasy, wdrożone zostało oprogramowanie służące do sterowania i zarządzania procesem wytwarzania biogazu, gospodarką łańcucha dostaw a także predykcją poziomu produkcji energii elektrycznej. Całość rozwiązania została zbudowana z możliwością zdalnego monitorowania i zarządzania głównymi procesami. Wykorzystywany w oprogramowaniu sterującym Smart Plant algorytm  pozwala zoptymalizować proces wytworzenia biogazu, dbając o jego stabilność nawet w wypadku zastosowania substratów o różnej jakości.

Moduły

  • Moduł raportowania – Czyta dane z systemu SCADA, systemów pomiarów i obliczeń oraz z innych systemów, takich jak ERP. Wyznacza dowolnie zdefiniowane wskaźniki produkcji, np. jednostkowy koszt produkcji. Dokumentuje przekroczone parametry. Ustawia zmiany trendu dla wybranych wskaźników produkcji i parametrów procesu.
  • Moduł planowania produkcji – Opracowuje optymalne, ilościowo i jakościowo mieszanki substratów, w oparciu o dane dotyczące dostępności określonych substratów i informacje o planowanych zmianach w produkcji. Automatycznie kontroluje poprawność wygenerowanych tabel dozowania i parametrów procesu (wydajność).
  • Panel operatora – Wyświetla tabele do dozowania substratów z podziałem na typy i ilość. Umożliwia ręczne uruchomienie rodzaju ładowanego substratu. Kontroluje ładowanie danego substratu (jego ilości) i włącza ładowanie danego substratu. Automatycznie zamyka ładunek dla każdego substratu po osiągnięciu ilości zgodnie z tabelą dozowania. Współpracuje z wagą i przepływomierzem.
  • Moduł regulacji – Kontroluje poziom napełnienia zbiorników, sprawdza ciśnienie w zbiornikach. Zmienia dozowanie substratów (zwiększenie, zmniejszenie lub zatrzymanie dozowania), utrzymując zbiorniki biogazowni napełnione w podanym zakresie.

Rezultaty

  • Utrzymanie wysokiej produktywności biogazowni przy użyciu urozmaiconych substratów.
  • Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych
  • Obniżka kosztów substratów