Reducerea decalajului în orașele inteligente: drumul Bristolului către economii de energie electrică
Schréder 360 este o serie în care ascultăm opiniile beneficiarilor de proiecte și ale managerilor, ale utilizatorilor finali, precum și ale propriilor noștri ingineri despre geneza soluțiilor inovatoare. În această ediție, analizăm transformarea completă a iluminatului stradal din Bristol, Marea Britanie, realizată prin conectarea tuturor echipamentelor la platforma Schréder EXEDRA. Iluminatul optimizat generează deja economii de energie electrică, timp și costuri pentru oraș, oferind totodată o bază pentru aplicații smart viitoare.
Bristol, unul dintre cele mai mari orașe din Regatul Unit, găzduiește aproape 500.000 de locuitori. Un important centru de inginerie, orașul este cunoscut pentru Clifton Suspension Bridge proiectat de Brunel, găzduiește o unitate majoră Airbus și două universități de renume. De asemenea, a câștigat numeroase premii de mediu, inclusiv statutul de primul „oraș al bicicletelor” din Marea Britanie, și lucrează constant pentru a îmbunătăți calitatea vieții și pentru a reduce emisiile de carbon.
În 2019, Bristol a prezentat prima versiune a planului său One City Plan. Acesta își propune ca, până în 2050, Bristol să devină „un oraș echitabil, sănătos și durabil, un oraș al speranței și al aspirațiilor, în care toată lumea poate contribui la succesul său”. Planul include atingerea Obiectivelor de Dezvoltare Durabilă (SDG) ale ONU și reducerea emisiilor de carbon la nivel net zero până în 2030.
Modernizarea iluminatului a jucat deja un rol important în atingerea acestor obiective. Atunci când au apelat la Schréder, obiectivul a fost să ducă acest demers la următorul nivel și să valorifice potențialul aplicațiilor inteligente, conectate. Împreună, a fost dezvoltat un sistem care susține extinderea viitoare și care a generat economii de 1,4 milioane de lire sterline în costurile de energie încă din primul an de funcționar
Bristol nu dorea sau nu avea nevoie să înlocuiască sau să modernizeze întregul său patrimoniu de iluminat stradal. Cu aproximativ 35 000 de corpuri de iluminat de la o serie de furnizori, baza lor de active include totul, de la felinare de patrimoniu pe College Green, la o flotă vastă de Schréder AXIA 3 lanterne pe străzile rezidențiale și de trafic.
În ultimii zece ani, au instalat aproximativ 20 000 de aparate de iluminat cu LED. Obiectivele lor erau creșterea economiilor de energie, îmbunătățirea iluminatului stradal pentru rezidenți și punerea bazelor pentru viitoarele tehnologii inteligente. I-am ajutat să atingă toate aceste obiective prin instalarea Schréder EXEDRA, un sistem de management central (CMS) deschis și adaptabil.
Un CMS poate reduce consumul de energie electrică și emisiile de carbon prin controlul iluminatului stradal de la distanță, prin intermediul nodurilor atașate la aparatele de iluminat. Autoritățile pot gestiona întregul portofoliu de active și pot avea acces la date detaliate de funcționare. Acest lucru permite identificarea în timp real a echipamentelor defecte și optimizarea nivelului de iluminare, contribuind astfel la eficiență energetică ridicată.
Ceea ce diferențiază Schréder este faptul că CMS reprezintă doar punctul de plecare – platforma poate integra o gamă largă de aplicații, de la senzori până la soluții pentru încărcarea vehiculelor electrice. Bristol avea nevoie să conecteze aparate de iluminat de la mai mulți furnizori, nu doar de la Schréder, și căuta un partener pe termen lung care să susțină implementarea obiectivelor din planul One City.
În urma unui amplu proces de licitație, care a implicat toate părțile interesate – inclusiv echipele IT, contractorii de mentenanță și experții de mediu – și care a stabilit cerințe clare privind generarea de venituri și securitatea cibernetică, Bristol a ales să colaboreze cu Schréder.
Există numeroase beneficii rezultate din această investiție, care va fi, în esență, acoperită prin economiile de energie electrică generate de proiect. Aceasta a fost finanțată integral de Bristol City Council, fără sprijin din partea guvernului britanic, fiind bazată pe o strategie de tip „investiție pentru economii”.
Shaun Taylor
Șef Serviciu Mentenanță Infrastructură Rutieră – Consiliul Local Bristol
Cu un plan de afaceri clar pentru realizarea unui proiect în valoare totală de 11,9 milioane de lire sterline, investiția "ne-ar ajuta ca oraș să ne înțelegem activele și să obținem o mulțime de informații despre acestea, ceea ce ne-ar ajuta să gestionăm rețeaua de iluminat stradal și în viitor", adaugă Taylor.
Devenind o echipă, împreună
Prima mișcare a orașului Bristol a fost una internă, Taylor alegându-l pe Steve Thomas ca Highway Electrical Asset Manager pentru a coordona proiectul.
Ne-am dorit să dezvoltăm un oraș inteligent pornind de la CMS. Am avut cerințe specifice privind punerea în funcțiune, astfel încât sistemul să fie mai ușor de configurat și mult mai simplu de utilizat pentru contractorii și echipele noastre. Existau numeroase sisteme care ofereau funcționalități similare, însă erau mai greoaie în utilizare.
Steve Thomas
Manager pentru activele electrice ale infrastructurii rutiere -Consiliul Local Bristol
Bristol a organizat o zi de interacțiune cu contractorii pentru a evalua ușurința instalării și încărcarea informațiilor despre echipamente, precum și pentru a analiza potențialele parteneriate. Deși Schréder EXEDRA era o soluție relativ nouă pe piață, Bristol a văzut o oportunitate de a colabora și de a adapta platforma la propriile cerințe. Pentru Schréder, a fost vorba despre valorificarea punctelor forte și completarea acestora. Pe parcursul proiectului, au fost descoperite și noi capabilități ale platformei EXEDRA.
„Am înțeles ce își doreau… aveau o echipă bine pregătită și alocau resursele necesare”, spune Clare Thomas, Head of Applications & Solutions la Urbis Schréder. „Nu au privit iluminatul doar ca pe un aspect tehnic, ci au înțeles că este un serviciu.” Prima etapă a fost obținerea unor economii semnificative de energie electrică, iar următoarea este sprijinirea orașului Bristol în direcția pe care o va alege. Ca furnizor de soluții cu adevărat inteligente, orice echipamente, senzori sau sisteme alese pot fi integrate în CMS, iar noi îi vom susține în parcursul către neutralitatea emisiilor de carbon.
Chiar și atunci când au apărut provocări generate de ritmul rapid al implementării – legate de hardware, comunicații, procese, firmware sau de identificarea unor probleme necunoscute anterior în infrastructura existentă – colaborarea a rămas solidă. „A fost o perioadă de testare”, își amintește Steve Thomas. „Dar am fost foarte mulțumit de colaborarea dintre echipe… și de transparență.” Menținerea unei comunicări deschise și clare a fost esențială pentru succesul proiectului. „Aceste discuții deschise și oneste sunt absolut esențiale atunci când lucrezi la un proiect de asemenea amploare, care avansează într-un ritm atât de rapid”, adaugă acesta.
Viteza este esențială
Cu doar cinci săptămâni de la adjudecarea licitației până la implementarea inițială, echipele au trebuit să convină rapid asupra procesului și responsabilităților, precum și asupra modului în care Bristol va măsura succesul. O întâlnire inițială a asigurat prezența tuturor persoanelor de la toate nivelurile - Consiliul Local Bristol, antreprenorul Centregreat, Schréder și alte părți interesate.
Implementarea propriu-zisă a fost chiar mai rapidă. Cu aproximativ 35.000 de aparate de iluminat incluse în proiect, iluminatul stradal din Bristol a trebuit echipat cu noduri inteligente pentru a se conecta la Schréder EXEDRA. Pentru 80% dintre acestea, Bristol a optat pentru instalarea unor aparate de iluminat Schréder noi, echipate cu montaj Zhaga. Restul de 20% au fost o combinație de aparate de iluminat de la alți producători și aparate LED existente reutilizate, conectate prin priză NEMA socket.Diferența dintre nodurile NEMA și Zhaga este fascinantă.
„Am început efectiv instalarea echipamentelor încă din primăvară; intervalul de la atribuirea contractului până la achiziție, livrare și instalare a fost foarte scurt – totul a fost orientat spre obținerea acelor economii”, spune Steve Thomas din Bristol. „Mulți ne-au spus că nu vom reuși în acel timp, dar am colaborat foarte bine și am reușit să livrăm și să instalăm echipamentele.” Până în vară, sistemul era deja operațional.
Un factor esențial a fost implementarea automatizată. Activarea nodurilor durează doar un minut: instalatorul scanează eticheta RFID de pe nod și îl asociază cu stâlpul corespunzător din hartă, actualizând platforma Schréder EXEDRA. Elementul „inteligent” constă în automatizarea procesului de punere în funcțiune și în actualizarea în timp real a sistemului de management al activelor al Consiliului Local Bristol, astfel încât economiile de energie electrică să fie realizate aproape imediat. Acest proces de auto-punere în funcțiune și auto-inventariere economisește timp și costuri și simplifică operațiunile pentru contractor, oferind în același timp încredere în acuratețea datelor pentru utilizatorul final și proprietarul activelor.
După conectarea aparatelor de iluminat, indicatorii de fiabilitate au fost remarcabili. Bristol raportează în mod constant că peste 99% dintre echipamente transmit automat date, iar nivelul de conectivitate este ridicat și stabil. Panoul de control confirmă aceste rezultate:
Să economisim timp, energie și bani
După un an de existență, proiectul a condus deja la o reducere de 58% a emisiilor de carbon, economisind aproximativ 1,4 milioane de lire sterline și 1.400 de tone de carbon anual - echivalentul plantării a aproximativ 44.700 de copaci. Consiliul a primit comentarii de la oameni care au spus că iluminatul s-a îmbunătățit, precum și câțiva care au spus că este prea luminos - un lucru care poate fi ajustat cu CMS, mai degrabă decât schimbarea aparatului de iluminat LED. Schréder EXEDRA a permis, de asemenea, BCC să controleze iluminatul în zonele de importanță ecologică, cum ar fi habitatele liliecilor.
Unul dintre principalele beneficii pentru mine este că, datorită sistemului, știm când apare o defecțiune la iluminatul stradal chiar înainte ca cetățenii să o semnaleze. În fiecare dimineață rulăm un raport care ne indică exact unde există probleme în sistem, iar noi putem solicita contractorului de mentenanță să verifice acele aparate de iluminat înainte ca situațiile să fie raportate de public.
Shaun Taylor
Șef Serviciu Mentenanță Infrastructură Rutieră – Centrul orașului Bristol
Un alt avantaj este comercializarea energiei, o cerință cheie pentru orice CMS, dar BCC a dorit mai mult. Ca un contor inteligent la scară mai mare, orașul Bristol dorea să plătească doar pentru energia pe care o utiliza. Cu ajutorul nodurilor inteligente instalate, fiecare instalație de iluminat furnizează rapoarte la fiecare jumătate de oră privind activitatea sa, inclusiv consumul de energie. Bristol este primul consiliu din țară care nu a plătit pentru energia pe care nu o folosea pentru alimentarea cu iluminat.
"Acum, avem dovezi care arată că nu folosea energie, deci nu ar trebui să plătim", explică Shaun Thomas. "Suntem unul dintre puținele consilii din țară care nu plătesc pentru luminile care nu sunt de fapt aprinse".
Păstrează lucrurile simple
Planul inițial al orașului Bristol pentru modernizarea iluminatului era bazat pe 70 de tipuri diferite de aparate de iluminat, fiecare cu mai multe scenarii de aprindere și reducere a fluxului luminos. După discuții, s-a decis adoptarea unei game simplificate de aparate de iluminat, pentru a reduce necesarul de stocuri și riscul instalării acestora în locații nepotrivite.
Am colaborat îndeaproape cu Bristol pentru a transfera complexitatea în zona digitală, în platforma Schréder EXEDRA. Am preîncărcat scenariile de funcționare ca parte a procesului de implementare; instalatorii trebuiau doar să scaneze codul QR de pe nod, iar restul procesului era automatizat. Datele sunt încărcate în aceeași zi, astfel încât, odată ce inventarul este declarat, se pot obține economii de energie electrică chiar în decurs de 24 de ore.
Clare Thomas
Director de aplicații și soluții - Urbis Schréder
Prin colaborarea strânsă cu Bristol și combinarea expertizei noastre în iluminat, am rafinat portofoliul propus de aparate de iluminat la doar zece tipuri funcționale și cinci tipuri decorative, păstrând în același timp trei tipuri existente. Există, de asemenea, 38 de variante de scenarii de funcționare, inclusiv pentru zonele de tip park-and-ride. Acest lucru a necesitat o planificare atentă înainte de instalare și aplicarea digitală a datelor în cadrul platformei Schréder EXEDRA. Odată implementate, configurațiile pot fi adaptate continuu pentru a răspunde nevoilor în evoluție ale orașului.
Deschis sugestiilor
Una dintre prioritățile orașului Bristol a fost ca sistemul să fie deschis și interoperabil. Având în vedere gama variată de aparate de iluminat, conformitatea cu standardul TALQ a fost o cerință de bază. În același timp, datorită planurilor ambițioase pentru viitor, orașul a dorit garanția că putem susține parcursul lor smart prin integrarea echipamentelor și software-ului de la terți.
Am dezvoltat Schréder EXEDRA ca o platformă modulară, ceea ce înseamnă că echipamentele existente de iluminat și control pot fi integrate fără dificultate cu noile achiziții și cu sistemul EXEDRA. Am implementat deja primele dispozitive pentru gestionarea și monitorizarea consumurilor electrice sau pentru situațiile în care un nod standard nu poate fi instalat într-un aparat de iluminat. Bristol analizează, de asemenea, utilizarea senzorilor pentru managementul traficului, care se pot integra ușor în sistemul dezvoltat împreună.
„Trebuie să fii deschis: din momentul în care conectezi ceva, devii transparent și trebuie să accepți această transparență”, spune Clare Thomas de la Urbis Schréder. „Este un concept care poate părea intimidant, dar favorizează o abordare cu adevărat colaborativă, care permite lucrul în echipă cu clientul pentru a identifica și implementa soluții ce aduc cea mai bună valoare pentru toate părțile implicate în proiect.”
Depășirea așteptărilor, regândirea viitorului
Atingând o reducere cu 58% a emisiilor de carbon, Bristol se gândește ce să facă în continuare. Echipa lui Taylor și Thomas testează în prezent senzori AI care pot monitoriza fluxurile de trafic, condițiile meteorologice și alte sisteme. O posibilitate ar putea fi iluminatul adaptiv pentru anumite rute de circulație.
"Acum avem o întreagă rețea în tot orașul care poate furniza date Consiliului municipal Bristol", spune Steve Thomas. Cu un potențial vast de beneficii suplimentare, echipa din Bristol se gândește la ceea ce îi rezervă viitorul.
Indiferent de calea pe care aleg să o urmeze, Schréder este pregătită să le sprijine călătoria.