O consumo de eletricidade é indispensável para o gerenciamento e a operação dos sistemas de abastecimento de água e de esgoto e gera despesas operacionais consideráveis. Tanto é assim que as despesas com energia são o segundo ou terceiro item mais importante no orçamento das empresas de saneamento.
Para a Sabesp, a quarta maior empresa de saneamento do mundo, de acordo com Milton Tomoyuki Tsutiya, as instalações administrativas respondem por apenas 2% do custo total de eletricidade e as instalações operacionais de água e esgoto respondem por 98%. Estima-se que pelo menos 90% do custo seja devido às estações elevatórias de água.
Nesse sentido, as iniciativas que promovem a otimização e a eficiência do consumo de eletricidade tornam-se prioritárias nas empresas de saneamento básico e os programas que utilizam inovação e tecnologia estão alinhados com essas iniciativas.
Nesse contexto e para enfrentar esses desafios, em 2021, foi iniciado o trabalho de Sabesp o desenvolvimento de ideias inovadoras utilizando 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 rumo ao saneamento 4.0
O projeto "Innovative" usou 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 "Innovative" foi gerenciar a ativação das bombas que abastecem os tanques para economizar custos de eletricidade. De acordo com estimativas anteriores, seria possível obter até 54% de economia de energia no momento em que a tarifa de energia estivesse em seu nível mais alto.
O projeto "Inovador" foi dividido em três fases:
- Previsão do nível ideal do tanque de água quando as bombas são desligadas.
- Previsão do nível ideal no período em que as bombas devem ser desligadas, nesse caso, das 18:00 às 21:00 horas. 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 do fluxo ideal da bomba para garantir 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 a sua aplicação e os dados de telemetria do equipamento são: o nível do reservatório; as bombas que abastecem os reservatórios (status ligado/desligado); a vazão que entra no reservatório e a vazão que sai do reservatório.
De acordo com estimativas anteriores, até 54% de economia de energia poderiam ser obtidos com o projeto "Inovador"", disse ele.
A plataforma permite que o usuário observe o nível do reservatório em metros e sua variação durante o período selecionado (Figura 1). O ponto selecionado coleta as informações sobre o nível ideal que o reservatório deve ter às 18 horas. Essa previsão garantirá o abastecimento da população sem a reposição de água no reservatório no período de 18:00 às 21:00 horas.
Previsão do nível do reservatório Nova Trieste - Jarinu
Além disso, é possível observar a entrada do reservatório (verde claro), a saída do reservatório (verde escuro) e a previsão de entrada do reservatório em tempo real (linha pontilhada). A previsão de entrada no reservatório visa garantir o nível adequado do reservatório (figura 2) no horário em que a energia custa mais, nesse caso, das 18:00 às 21:00. A linha vertical grossa indica um alerta com problemas nos dados.
Vazão (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 que a previsão de demanda, a inteligência artificial e os recursos funcionais disponíveis na plataforma Elliot Cloud para sistemas de abastecimento de água tenham sido realizados, é possível desenvolver o gerenciamento de ativos. Isso permite a otimização do uso de energia nos 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 gerenciadas e analisadas por meio de uma solução chamada Elliot Water. No entanto, deve-se observar que a evolução dessas iniciativas é constante e ocorre paralelamente às melhorias que são feitas diariamente no processo de eficiência energética.
