O consumo de eletricidade é indispensável na administração e operação dos sistemas de abastecimento de água e de esgoto e gera despesas operacionais consideráveis. Tanto que os gastos energéticos são o segundo ou terceiro item mais importante no orçamento das empresas de saneamento.
Para a Sabesp, a quarta maior companhia de saneamento do mundo, segundo Milton Tomoyuki Tsutiya, as instalações administrativas representam apenas 2% do custo total de eletricidade e as instalações operacionais de água e esgoto representam 98%. Estima-se que pelo menos 90% do custo é devido a estações elevatórias de água.
Nesse sentido, as iniciativas que promovem a otimização e eficiência do consumo de eletricidade se tornam uma prioridade nas empresas de saneamento básico e programas que usam inovação e tecnologia estão em linha com essas iniciativas.
Neste contexto e a fim de responder a estes desafios, em 2021, foram iniciados os trabalhos sobre Sabesp o desenvolvimento de idéias inovadoras usando o método "Design Thinking" como base do processo. O objetivo desse projeto era chegar a um protótipo que contemplasse todos os atributos da inovação, fornecendo indicadores quantitativos e a certeza do potencial de crescimento exponencial do projeto. Assim nasceu o projeto de eficiência energética na gestão de equipamentos de bombeamento em sistemas de abastecimento de água.
Evolução em direção ao saneamento 4,0
O projeto "Inovador" tem usado o conceito de saneamento 4,0 e Elliot Cloud tem contribuído para alcançar os objetivos e melhorias constantes dentro dessa iniciativa.
O objetivo do projeto "Inovador" tem sido administrar a ativação das bombas que abastecem os tanques, a fim de economizar custos de eletricidade. De acordo com as estimativas anteriores, até 54% de economia de energia poderiam ser alcançados no momento em que a tarifa de energia estava no seu ponto mais alto.
O projeto "Inovador" foi dividido em três fases:
- Previsão do nível ótimo do tanque de água quando as bombas são desligadas.
- Previsão do nível ótimo no período em que as bombas devem ser desligadas, neste caso das 18h às 21h. Em outras palavras, a quantidade de água no reservatório no período selecionado deve ser suficiente para garantir a disponibilidade de água para a população.
- Previsão de fluxo ótimo da bomba para assegurar que o reservatório esteja em um nível adequado no momento em que as bombas forem desligadas.
Nesse sentido, as características ideais do sistema de abastecimento de água para sua aplicação e os dados de telemetria do equipamento são: o nível do reservatório; as bombas que abastecem os reservatórios (status on/off); a entrada e a saída do reservatório.
De acordo com estimativas anteriores, o projeto "Inovador" poderia alcançar até 54% de economia de energia".
A plataforma permite ao usuário observar o nível do reservatório em metros e sua variação durante o período selecionado (Figura 1). O ponto selecionado coleta as informações sobre o nível ótimo que o reservatório deveria ter às 18 horas. Essa previsão garantirá o abastecimento da população sem o reabastecimento de água ao reservatório no período de 18h às 21h.
Previsão do nível do reservatório Nova Trieste - Jarinu
Além disso, a entrada do reservatório (verde claro), a saída do reservatório (verde escuro) e a previsão de entrada do reservatório em tempo real (linha pontilhada) podem ser observadas. A previsão de entrada do reservatório visa assegurar o nível apropriado do reservatório (figura 2) no momento em que a energia custa mais, neste caso das 18h00 às 21h00. A linha vertical grossa indica um alerta com problemas de dados.
Fluxo (entrada/saída) do reservatório de Nova Trieste - Jarinu
Um alerta também é exibido quando os mecanismos de inteligência artificial indicam que o bombeamento não será capaz de atingir o nível esperado (Figura 3).
Alarme de capacidade insuficiente - CRTA nova Trieste
Uma vez realizada a previsão da demanda, a inteligência artificial e os recursos funcionais disponíveis na plataforma Elliot Cloud para os sistemas de abastecimento de água, é possível desenvolver a gestão de ativos. Isso permite a otimização do uso de energia em sistemas de abastecimento de água, gerando economia de custos e assim aumentando a disponibilidade de recursos financeiros para outros investimentos.
Todas essas informações podem ser administradas e analisadas através de uma solução chamada Elliot Water. No entanto, é preciso notar que a evolução dessas iniciativas é constante e ocorre paralelamente às melhorias que são feitas diariamente no processo de eficiência energética.
