Voor een organisatie die actief is in het verwerken, opslaan en transporteren van vloeistoffen, waaronder tankopslag, afvullen, mengen, warehousing en tanktransport, hebben wij een volledig nieuwe installatie geautomatiseerd waarin energiemanagement centraal staat.
De directe aanleiding voor dit project was het benutten van overschot aan energie en het vergroten van flexibiliteit binnen het energieverbruik. Door procesvoering, energieopwekking en automatisering te integreren, is een oplossing ontstaan die niet alleen voorziet in de warmwaterbehoefte, maar tegelijkertijd actief stuurt op energiekosten en netbelasting.
Van vraag gestuurd naar strategisch energiegebruik
In de oorspronkelijke situatie werd warm water uitsluitend geproduceerd op het moment dat het proces hierom vroeg. Deze volledig vraaggestuurde aanpak bood geen mogelijkheid om in te spelen op fluctuaties in energieprijzen of beschikbaarheid van eigen opgewekte energie.
Met de nieuwe installatie is gekozen voor een fundamenteel andere benadering. Warm water wordt niet langer alleen geproduceerd bij directe vraag, maar op strategische momenten opgewekt en opgeslagen in een buffer van 120.000 liter. Hierdoor wordt het moment van energieverbruik losgekoppeld van het moment van gebruik. In de praktijk betekent dit dat energie wordt ingezet wanneer dit economisch het meest aantrekkelijk is, bijvoorbeeld op basis van zonne-energie of lage (of zelfs negatieve) EPEX-energieprijzen, terwijl het proces continu beschikt over voldoende warm water. Daarnaast is de beschikbaarheid van warm water sterk verbeterd: deze is nu het hele jaar door gegarandeerd.
De technische oplossing
De installatie is volledig nieuw ontworpen en opgebouwd en bestaat uit een industriële boiler met een inhoud van circa 120 m³ en een opgesteld elektrisch vermogen van ongeveer 200 kW. Het systeem is opgebouwd uit 22 afzonderlijk aanstuurbare verwarmingselementen van 9 kW, waardoor het totaalvermogen in stappen geregeld kan worden. De aansturing vindt plaats via PWM (Pulse Width Modulation), waarmee het systeem volledig modulair en efficiënt gestuurd wordt. De boiler fungeert niet alleen als warmwatervoorziening, maar tevens als thermische energieopslag. De installatie wordt alleen actief wanneer aan de basisvoorwaarden wordt voldaan: De watertemperatuur ligt onder het ingestelde setpoint én er is voldoende waterniveau beschikbaar in de boiler.
Intelligente aansturing met PLC
De installatie wordt aangestuurd door een Siemens PLC, geprogrammeerd in TIA Portal. Deze PLC vormt het hart van het energiemanagementsysteem en stuurt continu op basis van realtime data. De besturing combineert verschillende invloeden, zoals:
- Dynamische energieprijzen (EPEX)
- Beschikbaar zonnevermogen
- Waterniveau en temperatuur
- Belasting van de netaansluiting (eigen verbruik)
Door deze factoren continu in samenhang te verwerken, wordt het vermogen van de installatie automatisch geoptimaliseerd. Wanneer energieprijzen laag of negatief zijn, wordt de boiler actief geladen en wordt het beschikbare vermogen maximaal benut. Bij een overschot aan zonnestroom wordt deze energie direct ingezet voor het opwarmen van de buffer. Tegelijkertijd waarborgt het systeem dat het gecontracteerde vermogen niet wordt overschreden, waardoor piekbelasting actief wordt beperkt.
De beschikbaarheid van warm water blijft daarbij een harde randvoorwaarde. Hiermee ontstaat een optimaal samenspel tussen energieprijs, opwek en verbruik.
Inzicht en controle door energiemeting
Om deze vorm van energiesturing mogelijk te maken, is de installatie voorzien van uitgebreide energiemetingen. Op meerdere locaties zijn Siemens PAC energiemeters toegepast die direct gekoppeld zijn aan de PLC. Hierdoor ontstaat realtime inzicht in het energieverbruik van zowel de installatie als de totale organisatie. Deze data wordt gebruikt voor de vermogensregeling en biedt tegelijkertijd een solide basis voor verdere optimalisatie en onderbouwing van energiekeuzes.
De complete besturingsinstallatie is door ons ontworpen en opgebouwd en omvat onder meer een PLC met uitgebreide I/O-configuratie, een industriële netwerkinfrastructuur, een HMI-bedieninterface en een volledig geïntegreerd veiligheidsconcept.
Resultaat en toekomstbestendigheid
Met deze installatie is een belangrijke stap gezet richting een efficiënter en flexibeler energiegebruik. Waar voorheen uitsluitend vraaggestuurd werd gewerkt, wordt energie nu actief en strategisch ingezet.
Dit leidt tot:
- Structureel lagere energiekosten
- Maximale benutting van eigen opgewekte energie
- Beheersing van piekbelasting op de netaansluiting
- Continue beschikbaarheid van warm water
Daarnaast laat dit project zien dat energie niet per definitie in elektrische batterijen opgeslagen hoeft te worden. Door slim gebruik te maken van bestaande processen en installaties kan energie ook op een andere manier worden opgeslagen, zoals in dit geval in de vorm van warmte (thermische energieopslag). Hiermee ontstaat een praktisch en kostenefficiënt alternatief, waarbij energie direct wordt benut binnen het proces van de klant. Dit vergroot niet alleen de flexibiliteit van de installatie, maar maakt het ook mogelijk om met relatief eenvoudige middelen een significant effect te behalen op energiekosten en netbelasting.
In 2024 is op dezelfde locatie al een eerste boiler gerealiseerd bij de mengplant (circa 18 m³ / 90 kW), bedoeld voor het reinigen van mengtanks. Beide systemen zijn voorbereid om in de toekomst gekoppeld te worden en gezamenlijk aangestuurd te worden op basis van vermogenssturing.
Tot slot is een robuuste basis gelegd voor verdere uitbreiding. De installatie is voorbereid op toekomstige ontwikkelingen, zoals de koppeling met een noodstroomaggregaat (synchroon inzetbaar) en de integratie van batterijopslag. Hierdoor kan het energiemanagement stapsgewijs verder worden uitgebreid en geoptimaliseerd.
