Digitalização Impulsionando Ganhos de Eficiência Energética: Sistema de Gestão de Energia da Schneider Electric e Economias Comprovadas

A arquitetura EcoStruxure™ da Schneider Electric detalha caminhos tecnológicos para fornecer melhorias de eficiência quantificáveis ​​em data centers, microrredes e operações industriais.

Introdução: O foco em resultados quantificáveis

No moderno sector industrial e de gestão de energia, reforçado por mandatos globais de eficiência e iniciativas corporativas de controlo de custos, a eficácia real dos Sistemas de Gestão de Energia (EMS) é fundamental. O foco da indústria mudou das funções meramente de monitoramento para a entrega de economias de energia quantificáveis, obtidas por meio de otimização algorítmica, integração de hardware-software e técnicas avançadas de gerenciamento. A Schneider Electric, através das suas soluções EcoStruxure™, fornece exemplos concretos de como as arquiteturas EMS modernas conseguem efeitos significativos de poupança de energia em ambientes de elevado consumo.

Lidando com o consumo de energia em data centers
Os data centers representam um cenário típico de alto consumo de energia, enfrentando a demanda constante por estabilidade contínua e redução do consumo de energia. Os modelos operacionais tradicionais muitas vezes dependem de redundância excessiva, especialmente em sistemas de refrigeração, o que leva a uma Eficácia no Uso de Energia (PUE) persistentemente alta.

A solução:Os sistemas da Schneider Electric introduzem algoritmos avançados e aprendizagem automática para otimizar a eficiência energética sem sacrificar a fiabilidade.

• Dados empíricos: Os testes de prova de conceito (POC) demonstraram que a aplicação desta solução de otimização da eficiência energética alcançou uma taxa global de poupança de energia de aproximadamente 25%, com uma redução significativa no valor PUE.
• Precisão e estabilidade: Os dados operacionais confirmam a melhoria da precisão do controle ambiental: a temperatura média da sala do computador foi mantida em 26,2 graus e a umidade em 44%, com a estabilidade da temperatura interna mantida entre 25,1 graus e 29,4 graus. Isto demonstra o potencial para um gerenciamento refinado do hardware existente através de algoritmos de software.

Otimização Econômica de Sistemas de Microrredes Distribuídas
A proliferação de fontes de energia distribuídas (DER), como a energia fotovoltaica e o armazenamento de energia em parques industriais e edifícios comerciais, exige uma mudança na gestão da eficiência energética, do simples consumo de electricidade para a programação abrangente de "fonte, rede, carga e armazenamento".

O sistema:O EcoStruxure™ Microgrid Advisor (EMA) da Schneider Electric utiliza algoritmos de otimização global para gerir estruturas energéticas complexas.
🌟Impacto Económico: Os dados indicam que através do agendamento de otimização global através do sistema de gestão da microrrede, a eficiência económica global de uma microrrede pode ser melhorada em 5% a 25% em comparação com operações DER independentes. Isso geralmente é alcançado por meio de programação econômica baseada em técnicas como controle otimizado por modelo (MPC).
🌟Implementação verificada: No projeto de construção com carbono líquido zero da Biblioteca Fu Lei em Xangai, a perda de energia do sistema de microrrede foi reduzida em 28%. Da mesma forma, no projeto da fábrica de carbono zero ProFis em Wuxi, o sistema reduziu o custo nivelado da eletricidade (LCOE) em 7% e o consumo geral de energia em 14%.

Melhorando a utilização de ativos por meio de gerenciamento proativo
Os benefícios de economia de energia de um EMS também são obtidos através de uma melhor utilização de ativos e da eficiência simplificada de operação e manutenção (O&M), o que reduz indiretamente os custos operacionais. Os sistemas integrados de operação de energia mais recentes (por exemplo, EcoStruxure™ Energy Operation) enfatizam as capacidades de previsão proativa em vez do monitoramento pós-evento típico dos sistemas SCADA tradicionais.

Principais componentes tecnológicos:

• Análise profunda de status: Esses sistemas incorporam algoritmos proprietários, como aqueles para envelhecimento de disjuntores e aumento de temperatura, combinados com análise de forma de onda em nível de microssegundos, para fornecer análise aprofundada do status do equipamento.
• Interface Inteligente: O sistema integra nativamente um Agente de IA, permitindo que os usuários interajam com a funcionalidade do EMS, monitoramento e status dos dados usando linguagem natural para aumentar a eficiência.

Este avanço tecnológico facilita a mudança da gestão de energia reativa para a manutenção preventiva, o que mitiga eficazmente o tempo de inatividade não planeado e o desperdício de energia associado causado por falhas repentinas de equipamento.

A sinergia de hardware e software
A Schneider Electric defende que o hardware fornece a base, mas o software fornece a inteligência de gestão. O valor máximo de eficiência energética é alcançado através de uma sinergia simbiótica entre “hardware e software”. Ao integrar dados multidimensionais, incluindo eletricidade, HVAC e fatores ambientais, o EMS aborda desafios colaborativos, como o desequilíbrio entre as cargas de refrigeração e de energia nos data centers, garantindo a utilização eficiente dos recursos. Esta abordagem posiciona a gestão energética como um centro de valor e não apenas um centro de custos para as empresas.

Resumo da eficácia demonstrada

A eficácia do sistema de gestão de eficiência energética da Schneider Electric é validada por resultados concretos em diversos ambientes operacionais. O sistema oferece uma taxa geral de economia de energia de aproximadamente 25% em ambientes de data center de alto consumo e alcança reduções significativas no consumo de energia, como a redução de 14% observada em microrredes industriais. Esta evidência empírica sublinha que a otimização dinâmica e a colaboração profunda entre hardware e software constituem uma estratégia viável para alcançar a eficiência energética a longo prazo e objetivos operacionais sustentáveis.

Perguntas e respostas do setor: Compreendendo o valor do EMS moderno
P1: Qual é o significado da redução da PUE mencionada no caso do data center?
R: PUE (Eficácia no Uso de Energia) é uma métrica chave, onde um valor próximo de 1,0 indica maior eficiência. Uma redução significativa na PUE confirma que o EMS diminuiu com sucesso a energia necessária para funções não relacionadas com TI (como o arrefecimento), resultando em poupanças diretas de custos operacionais.
P2: Como o sistema EMA consegue a otimização global em microrredes?
R: O EcoStruxure™ Microgrid Advisor (EMA) utiliza algoritmos avançados, incluindo Model Predictive Control (MPC), para prever o fornecimento e a procura de energia. Isso permite que o sistema calcule e execute o cronograma economicamente ideal para recursos distribuídos (geração, armazenamento e carga) em toda a microrrede, superando a eficiência limitada da operação isolada.
Q3: De que forma o sistema contribui para a manutenção preventiva?
R: O sistema vai além da função tradicional do SCADA de fornecer apenas alertas pós-evento. Ao integrar algoritmos de análise profunda para o status do equipamento e aproveitar a análise avançada de formas de onda, o EMS pode detectar sinais sutis de degradação (como envelhecimento do disjuntor) antecipadamente, permitindo que os operadores programem manutenção preventiva e evitem paralisações não planejadas repentinas e dispendiosas.

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