Ana Dias Hugo Malgueiro, Ilídio Barata, João Nascimento, Ivo Leite*
RESUMO
O presente trabalho apresenta a otimização da utilização das fontes de energia disponíveis na Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) de Matosinhos (Rede Elétrica de Serviço Público (RESP), cogeração a biogás e energia fotovoltaica), aliada à análise do grau de utilização dos principais equipamentos. Este processo é gerido através de uma ferramenta que incorpora os dados em tempo real provenientes de cada um dos equipamentos, recorrendo à sucessiva compreensão da interligação causal associada e a algoritmos que espelham nexos e hipóteses validadas de forma automatizada. Os principais desafios foram o desconhecimento das variáveis de controlo a selecionar, o método de algoritmização dos setpoints, a rapidez de reação do sistema de cogeração ao nível do seu regime de funcionamento, a variabilidade na fonte de energia solar e a impossibilidade de injeção de energia elétrica na RESP. A solução desenvolvida possibilitou o aumento do nível de autossuficiência, considerando-se as especificidades técnicas das fontes de energia próprias e a minimização do uso de energia da RESP. Foram também mitigadas diversas incertezas existentes, tendo isto resultado num nível de autossuficiência energética da ETAR de Matosinhos de 78% (2022), sendo 68% da energia produzida pela cogeração e 10% pelos parques solares.
Palavras-Chave: Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), fontes de energia endógenas, autossuficiência energética, cogeração, painéis fotovoltaicos
ENERGY SOURCES OPTIMIZATION IN WWTP
ABSTRACT
This work presents the optimization of the use of energy sources available at the Matosinhos Wastewater Treatment Station (WWTP) (National Electric Grid, biogas cogeneration and photovoltaic energy), combined with the analysis of the degree of use of the main equipment. This process is managed through a tool that incorporates real- time data from each equipment, using the successive understanding of the associated causal interconnection and algorithms that reflect connections and validated hypotheses in an automated way. The main challenges were the lack of knowledge of the control variables to be selected, the setpoint algorithm method, the speed of reaction of the cogeneration system in terms of its operating regime, the variability in the solar energy source and the impossibility of energy injection in RESP. The developed solution made possible to increase the level of self-sufficiency, considering the technical specificities of the company’s own energy sources and minimizing the use of RESP energy. Several existing uncertainties were also mitigated, resulting in a level of energy self-sufficiency at the Matosinhos WWTP of 78% (2022), with 68% of the energy produced through cogeneration and 10% by solar parks.
Keywords: Wastewater Treatment Plant (WWTP), endogenous energy sources, energy self-sufficiency, cogeneration, photovoltaic panels
