L'hôpital de York réalise d'importantes économies d'énergie grâce à la mise en place d’une solution Rockwell Automation
L'hôpital de York réalise d'importantes économies d'énergie grâce à la mise en place d’une solution Rockwell Automation®
Vital Efficienci, une entreprise spécialisée dans la gestion de l’énergie, a remplacé la solution de contrôle d'énergie existante dans l’hôpital par une architecture intégrée Allen-Bradley® afin de réaliser des économies d'énergie pour les 15 prochaines années.
Contexte
L’hôpital de York "NHS Foundation Trust" a été imaginé dans les années 60, puis bâti dans les années 70 : une grande partie de son infrastructure énergétique est donc aujourd’hui en fin de vie. Cela a donné à la fondation l'occasion de faire des améliorations significatives dans la façon dont l'hôpital génère et consomme l’énergie.
Avec plus de 8 000 employés, la Fondation traite plus de 700 000 personnes par an, ce qui lui confère des besoins énergétiques similaires à ceux d’une petite ville. En effet, en 2012/13, la facture combinée de gaz et d'électricité s’élevait à 2,70 millions d’euros pour une émission de 13 586 tonnes de CO₂. Suite à un appel d’offres public, le Groupe Vital Energi a été choisi pour fournir une solution à faible émission de carbone par l'intermédiaire de ses sociétés d'exploitation.
Ainsi, Vital Efficienci a travaillé avec Rockwell Automation pour développer une solution de gestion et contrôle de l'énergie sur mesure qui aiderait l’hôpital à mesurer et gérer sa consommation énergétique tout en donnant à Vital Energi l'accès à distance en temps réel au site pour un suivi optimal.
Challenge
Le projet de York a été exécuté et livré en collaboration avec le "Carbon and Energy Fund", un contrat cadre a été créé pour faciliter et gérer les améliorations complexes de l'infrastructure énergétique pour le NHS et le secteur public.
Vital Energi Utilities a été responsable de la réalisation du projet global et Vital Efficienci a livré la solution SCADA complète, ainsi que les principes et philosophies d'exploitation et la méthodologie d'optimisation développée pour l'usine. La solution de contrôle est divisée en deux:
• La GTB - fournie par un partenaire spécialisé - qui gère et optimise les actifs énergétiques en aval
• Le système SCADA, fourni par Vital Efficienci, qui gère et optimise le centre d'énergie principal (chaudière), avec ses deux salles principales, et utilise une architecture Allen-Bradley.
Solution
Le système énergétique existant comprenait des chaudières à vapeur alimentées au gaz qui étaient contrôlées par une architecture de contrôle plus ancienne et maintenant non supportée. La Fondation a décidé de procéder à l'ECS (Energy Control Solution) généralement connu sous le nom SCADA de Vital Efficienci, basé principalement sur les produits "Integrated Architecture" de Rockwell Automation.
De plus, la fondation était le premier client du nouveau système et exigeait une mise à niveau complète accompagnée du déploiement d'une nouvelle infrastructure de contrôle. "Nous avons développé différents modules dans notre système ECS qui sont propres au groupe Vital Energi", a déclaré Kenneth Kunz, directeur technique et opérationnel chez Vital Efficienci. "Notre solution est très ouverte, contrairement à d'autres systèmes GTB, qui sont souvent de type "boîte noire" et fermés. Ces systèmes sont généralement satisfaisants pour l'alarme et la surveillance, mais peu optimisés pour les centres d'énergie. Nous avons développé de nouveaux modules pour rendre notre solution unique et différenciante".
Vital Efficienci a réalisé la programmation et a travaillé étroitement avec Rockwell Automation sur la conception de la solution, notamment pour le protocole de communication MBus. Les compteurs d'énergie standard de l'industrie utilisent les communications MBus et, à l'époque, il n'était pas possible d'intégrer ces compteurs dans les automates CompactLogix™. Ainsi, le Consultant Technique OEM de Rockwell Automation (GOTC) et Kenneth Kunz ont développé une solution logicielle permettant l’implémentation de compteurs d'énergie dans le système de contrôle global. "MBus n'est pas un standard", explique Monsieur Kunz,"mais j'ai trouvé un module de communication série de ProSoft Technology (un partenaire Encompass™ de Rockwell Automation) au sein de la famille Logix, nous avons donc pu développer un driver ASCII communiquant avec le protocole MBus. Ce protocole n'est généralement utilisé que pour les compteurs de chaleur, mais de nos jours de plus en plus de compteurs de chaleur offrent la possibilité d'utiliser Modbus. Nous avons utilisé MBus à York, mais nous allons utiliser Modbus RTU/TCP-IP pour les prochains déploiements."
Le système SCADA de Vital Efficienci fonctionne sur les automates programmables Allen-Bradley CompactLogix™ L33ER et L24ER fonctionnant sur un réseau EtherNet/IP™ équipé de plusieurs points d'E/S et de switches Ethernet manageables Stratix 5700™.
"Nous avons besoin de ces différentes interfaces parce que nous avons beaucoup de gaz, de vapeur, d'électricité et de compteurs de chaleur autour des points de mesure du centre d'énergie", a déclaré Kenneth. "Ces points de données nous permettent de remplir un fichier CSV quotidien avec des données brutes, qui est envoyé à minuit à notre siège social à Blackburn, puis stocké dans le Cloud. Les données, recueillies toutes les 30 minutes, sont ensuite saisies dans un logiciel dédié afin que nous puissions voir où les économies sont faites et comparer les chiffres avec les exigences définies en amont du projet".
Résultats
Brian Golding, responsable de l'énergie à la Fondation, a déclaré: "Nous voulions que Vital réalise nos objectifs fondamentaux: réduire notre empreinte carbone, réduire notre consommation d'énergie, et nous accompagner sur le projet pendant les 15 prochaines années".
"Brian est impressionné par notre solution", a déclaré Kenneth Kunz. "Notre système a été livré et installé dans les délais convenus et n'a connu aucun problème après un an de fonctionnement. Nous garantissons le niveau de contrôle et d'économies d'énergie prévus dans la conception originale. Enfin, le système continuera d’être amélioré et avec la souplesse et l'évolutivité de l'architecture intégrée Allen-Bradley, cette solution pourra facilement être déployée sur d’autres systèmes existants, à l’image de ce que nous avons fait à York."