Eurostat berekende een paar jaar geleden dat de hoeveelheid water die de productie-industrie gebruikt ongeveer vijf keer hoger ligt dan het verbruik van huishoudens in Nederland en België. En daarna kwam nog Covid-19. Hoe moeten waterbedrijven zich voorbereiden op onverwachte pieken en dalen in de vraag naar water? Martijn Brinks, Sales- en marketingmanager bij WEG Nederland verkent drie systeemupgrades die waterbedrijven kunnen implementeren om hun flexibiliteit en efficiency te vergroten.
Waterbedrijven
Het World Water Development Report 2020 van de Verenigde Naties stelt dat het wereldwijde waterverbruik in de afgelopen 100 jaar verzesvoudigde. Klimaatverandering speelt ontegenzeggelijk een rol op de lange termijn bij waterbeheer. Maar weinig neerslag, hoge bevolkingsdichtheid en intensieve landbouw of industriële activiteit kunnen ook duurzaamheidsproblemen veroorzaken. Om nog maar te zwijgen over een globale pandemie.
Complex netwerk
Geconfronteerd met deze problemen en een verouderende infrastructuur richt de Europese waterindustrie zich op het moderniseren van de bestaande activa. Ze willen veerkrachtige systemen bouwen en de operationele efficiency en energiezuinigheid verbeteren. Maar de strikt gereguleerde markt, wereldwijd bestaat uit een complex netwerk van waterbedrijven en organisaties.
De sector omvat de waterschappen, de gemeentes en de drinkwaterbedrijven. Waar zou een waterbedrijf moeten beginnen met het implementeren van systeemupgrades die de flexibiliteit en efficiency verbeteren?
Effectieve strategie
Het complexe netwerk vraagt om een effectieve strategie. De benadering op basis van totale uitgaven (Totex) zorgt doorlopend voor veranderingen in de waterindustrie. Binnen dit raamwerk gelden totale kosten tijdens de hele levenscyclus van een project. Zo kunnen waterbedrijven beoordeeld worden aan de hand van langetermijn prestatiemaatstaven. Naast kostenbesparingen richt deze benadering zich op het leveren van meerwaarde aan consumenten. Maar ook op het realiseren van verbeteringen in efficiencymanagement en operationele efficiency. Voorspelbaarheid staat daarom hoog genoteerd op de agenda voor optimalisering door nauwe integratie en samenwerking met fabrikanten in de ontwerpfase.
Energieverspilling terugdringen
Verspilling in de vorm van onnodig energieverbruik of irritante lekkages van waterleidingen kunnenvormen een probleem voor de maximale uitvoercapaciteit van een waterbedrijf. Volgens het Internationaal Energieagentschap besteedt de watersector een kwart van haar elektriciteitsverbruik aan de opvang en behandeling van rioolwater. Bedrijven die zich hiermee bezighouden, kunnen overwegen om in energiezuinige technologieën te investeren. Het terugdringen van energieverspilling levert niet alleen voordelen voor het milieu en kostenbesparing op. Maar stelt bedrijven ook in staat om meer bronnen in te zetten voor veranderende behoeften.
Efficiency: stap 1
Het kiezen voor een energiezuinige motor die aan de IE4- en IE5-norm voldoet, vormt alvast een begin. Maar daarnaast moet de gebruiker de motor afstemmen op de belasting. WEG leverde een waterpompstation in Surrey (Engeland) drie IE4 super-premium rendement motoren van 900 kW met IP55-bescherming. Zij werken met een efficiency van 96,9 procent. Met de nieuwe pompwaaiers, tandwielkasten, frequentieregelaars en motoren nam de capaciteit van de watervoorziening toe van 400 megaliter per dag naar 750 megaliter per dag. Een efficiencyverhoging van 80 naar 86 procent.
Condition monitoring
Sensoren zijn ook nog aan te brengen in bestaande installaties. Daarmee kan de gebruiker controleren of de motoren optimaal functioneren. Aan de hand van slimme technologie, zoals data via het industriële internet (IIoT), kunnen waterbedrijven hun voorzieningen en processen in realtime bewaken. Zo kunnen ze met zekerheid bepalen of hun systemen optimaal werken en snel kunnen reageren op onverwachte voorvallen.
Belangrijke prestatiemaatstaven zoals wijzigingen in trillingen en temperatuur geven een vroege indicatie van ernstigere systeemstoringen. Deze op voorspellend onderhoud gerichte benadering vermindert het risico op downtime en verstoring voor de consument.
Als tweede de frequentieregelaar (VSD)
Pompen zijn verantwoordelijk voor een groot deel van het energieverbruik van elektromotoren. Bij het upgraden kiezen voor een VSD in plaats van een motor met vast toerental biedt flexibiliteit bij variabele procesbelastingen. Een VSD kan de snelheid van de motor automatisch besturen en snel reageren op de vereiste energievraag. Hierdoor werken systemen efficiënter werken. Zeker in vergelijking met opereren op basis van een watertoevoer op de maximumcapaciteit van het systeem.
Procesbesturingssoftware is stap 3
Een stap verder impliceert investeren in procesbesturingssoftware. Met deze ingebouwde VSD-software kunnen technici de procesnauwkeurigheid en beveiliging verbeteren en het systeem bewaken. Met de software kan één VSD maximaal vijf pompen regelen. Zo monitort hij de bedrijfsuren en zet bij veranderingen in de vraag meer of minder pompen in. Door automatische detectie van gebarsten pijpen kan de VSD vloeistoflekkages identificeren en de motorprestaties in dergelijke gevallen aanpassen.
