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Award Winning Water Operations Optimisation Software 목차 • • • • • • 회사 소개 : Beca & – 개관 – 기술 자료 설치 사례 연구 설치 방법론 질의 응답 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 회사 소개 spin-off from 베카 그룹은: • 뉴질랜드 기반의 국제적 컨설턴트 • 2,000명 이상의 직원 • 14개국에 지사/사무소를 운영 중 • 토목, 기계, 전기 등 다양한 엔지니어링, 프로젝트 매니지먼트 및 기초 계획 수립 컨설팅 제공 • 종업원 지주제의 비상장 회사 • 세계 100대 컨설팅 회사 중의 하나 • 연간 USD 10억불 대의 공사 수행 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 급수분배시스템의 전력 소비 현황 (예) Office, HVAC, Lighting, 6% Backwash, 5% High Zone Pumps, 21% Raw Water Pumps, 31% Main Zone Pumps, 37% Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 펌프 수명 주기 비용 분석 Electricity, 95% Maintenance, 4% Purchase Price, 1% Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 귀사는 가 필요합니다 Water Operation Automation Wastewater Simulation Optimisation Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 전사적 무선 인터넷 현장 이동성 운용시스템 플랜트 전역 자료 보관 시스템 프로세스 모니터링이 가능한 웹 서버 서버 및 복합 운용시스템에 대한 원격 접근시스템 (읽기전용) (웹브라우저) 현장 자동화 방화벽 비즈니스 네트워크 플랜트 자원 관리 원격 운전 다변수 제어 및 최적화 비디오를 이용한 프로세스 모니터링 플랜트 시뮬레이션 비디오 이더넷 진보된 제어 네트워크 보조 전역 데이터 베이스 운전 스테이션 및 기록 장치 관리 제어 네트워크 로컬 제어 네트워크 순차 로직, 모델 등에 바탕을 둔 제어 루프 및 로직 제어 부가 장치 및 원격 I/O Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 소개 명칭의 유래는? • 는 무엇인가? • 의 효용성은? • 설치 사례 소개 • 기술 자료 • 는 바빌론의 물의 여신입니다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT 소프트웨어의 기능 • 소비자에게 급수공급이 최우선 사항 • 최저 비용 운전이 가능하도록 향후 48시간의 펌프 및 밸브 운전 스케줄 수립 • 실시간으로 운전되며 불과 몇 분내로 최적 운전안 도출 • 기존 SCADA 시스템과 연계 가능 • 에너지 비용 최소화 • 펌프 에너지 효율 최대화 • 수질 개선 • 실시간 변화 조건을 반영하여 매 30분 마다 새로운 최적 해법을 다시 계산 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT 소프트웨어의 효용성 100% Scenic East Energy Usage Comparison Peak Part Peak Off Peak 설치 시기 90% 80% Usage 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Month AQUADAPT는 심야 전력 요금의 이점(利點)을 최대 활용한다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 최적화의 효용성 AQUADAPT 는 12~25%의 절감 효과를 가져왔다 추가적인 효용성: • • • • • 운전 방식의 재연성 및 예측 가능성 증가 저장수 순환율 증가 → 급수 신선도/수질향상에 기여 플랜트 유출량 변화를 완화 펌프 효율의 개선 및 펌프 운전 압력의 최적화 온실 가스 저감 효과 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT의 효용성 Scenic East Energy - Actual v Energy Reporter 30% Savings Efficiency Gain 25% Percentage 20% 15% 10% 5% 0% Aug Sep04 Sep Oct04 Oct Nov04 Nov Dec04 Dec04 Jan05 Jan Feb05 Feb Mar05 Mar Apr05 Apr May05 May Jun05 Jun Jul05 Jul Aug05 Month 부하의 심야시간 이동 = 운전비 절감 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT의 효용성 Efficiency Comparison Total Energy Usage v Volume of Water Moved 300000 2002 - 2003 Aquadapt 설치 이전 Total Energy Usage (kWh) 2003 - 2004 250000 2004 - 2005 2005 - 2006 200000 150000 Aquadapt 설치 이후 100000 50000 0 0 50 100 150 200 250 300 Volume of Water Moved (MG) 동일 급수량으로도 8% 에너지 절감 효과 획득 (EBMUD) Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT의 효용성 Cost Comparison - Cost v Volume of Water Moved $30,000 2002-2003 Cost to Move Volume ($) Aquadapt 설치 이전 2003-2004 $25,000 2004-2005 $20,000 $15,000 $10,000 Aquadapt 설치 이후 $5,000 $0 0 50 100 150 200 250 300 Volume of Water Moved (MG) 에너지 절감 효과에 비하여 운전비 절감 금액은 더욱 크다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 설치 실적 – 뉴질랜드 웰링턴 : • 용량 : 150 Million Liter / Day (40 Million Gallon / Day) • 11개 압력구역에 공급하는 2개의 집수정과 여과 플랜트 • 2000년 6월 설치 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 설치 실적 – 뉴질랜드 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 설치 실적 – 뉴질랜드 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 설치 실적 – 미국 East Bay Municipal Utility District • • • • • • • • • 1.3백만 주민에 대한 서비스 제공 AQUADAPT는 시스템의 1/3 제어 가압장 20곳, 펌프 66대, 저수장 28개 수처리 플랜트 1개소, 보조 급수 시스템과 각 지구간의 전송 장치 연간 에너지 비용 : 미화 2.6 Million AQUADAPT 는 2004년 6월 설치됨 설치 1년차 – 12% 운전 비용 절감 (미화 370,000) 설치 2년차 – 13% 운전 비용 절감 설치 3년차 – 13.6% 운전 비용 절감 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 미국 내 고객 인구 저장탱크 압력 지구 펌프 스테이션 펌프 자동 밸브 East Bay MUD, CA 660k 28 26 20 66 4 160 to 480 Washington Suburban, MD 1.6m 57 15 18 81 25 640 to 900 WaterOne, Kansas 570k 25 3 26 84 11 190 to 400 Eastern Municipal, CA 375k 26 13 26 62 2 88 to 170 Eastern Municipal after Stage 2 375k 68 44 58 143 9 88 to 170 회사 명 Utility 일일 수요 (MLD) Phase 1 Phase 2 Actual Notes WaterOne Kansas $385k $660k $820k Client says even more savings were achieved EMWD, CA $104k $160k $160k 30% more savings when WTP changes completed EBMUD, CA $350K - $365k Year on year improvements since 2005 $80k/month Accelerating savings now $120k/month WSSC, Maryland $50k/month $60k/month Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 표준화된 모듈 모듈 : • • • • • • 수요 예측 저장 탱크 펌프 스테이션 수처리 플랜트 전력 요금 및 배관망 요금 SCADA 통신 다수의 정속 펌프 운전을 위한 3차원 최고 효율 곡면 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 수요 예측 East Frankston Average Demands - Weekday 90 Day1 Day 2 80 Day 3 Demand (L/s) 70 Day 4 Day 5 60 Day 6 50 Day 7 Day 8 40 Day 9 30 Day 10 Day 11 20 Day 12 10 0 0 4 8 12 16 20 24 Hour – 일일 수요량이 시간에 따라 급격히 변화함 를 이용 실시간 예측 수행으로 높은 정확도를 유지 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 수요 예측 • 수요 예측 시스템이 있는 경우 기존 시스템 활용 그 외의 경우 : • 시스템 내의 주요 수요 포인트에 대하여 계절별 “표준” 수요 프로파일을 활용 • Derceto는 기존 원격 검침 시스템으로 저수조의 수위와 공급 수량을 측정하여 실제 수요를 계산한다 • 실제 수요에 대응하여 표준 수요 프로파일의 규모와 형태를 조정한다 • Derceto는 “데이터 클리너(Data Cleaner)” 사용하여 데이터 및 장비 에러를 자동적으로 보상한다 수요 = 공급 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 데이터 클리너 (Data Cleaner) Data Cleaning - Flat Line 2140 Actual 2120 Volume 2100 2080 2060 2040 2020 0:00 23:30 23:00 22:30 22:00 21:30 21:00 20:30 20:00 19:30 19:00 18:30 18:00 17:30 17:00 16:30 16:00 15:30 15:00 14:30 14:00 13:30 13:00 12:30 12:00 2000 Time 상기 그래프에서 데이터 클리너는 약 6 시간 동안의 통신 두절로 인한 자료 손실을 보정하고 문제가 해결되면 데이터를 다시 동기화한다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 구역별 압력 AQUADAPT 는 : • 정수위 밸브 제어 • (개방/밀폐 배관) 충수 유량 제어 • 가압펌프 • 수위조절식 저장 탱크 (유입량 제어 불필요) AQUADAPT는 최적 압력 설정으로 말단의 수위조절식 저장 탱크 충수에 매우 적합하다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 의 반복 계산 내역 • • • • • 저장 탱크 유입 유량 펌프 소비 에너지 펌프 효율 (%) 구역별 압력 급수 체적당 가격 AQUADAPT 는 수력학적 모델을 사용하므로 정확한 제어 예측이 가능하다. 이는 한 곳의 설정 변경이 다른 곳의 유량과 압력을 뒤틀어 놓는 “꼬리에 꼬리를 무는” 문제를 방지함으로써 가능하다. Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 수처리 플랜트 AQUADAPT 의 제어 범위 • • • • • • • • 병렬 연결된 다수의 플랜트 지표수 플랜트 및 원수 취수 설비 집수정 플랜트 수로 플랜트 최소 / 최대 생산 유량 유량 증감 제한 약품 비용 및 전력 요금 대수층(帶水層) 재충수 시간 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT는 최고의 펌프 조합을 선택한다 80 100 120 140 160 180 200 100 60 30 40 20 20 10 90 80 60 50 40 Efficiency (%) 70 0 0 Head (ft) Combining Pumps 0 2 4 6 8 Flowrate (MGD) Telemetry Points Paper Curve (2 pumps) Scaled Curve (2 pumps) Scaled Efficiency Curve (2 pumps) 10 12 14 Paper Curve (1 pump) Scaled Curve (1 pump) Scaled Efficiency Curve (1 pump) Series8 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 펌프 : 변속 구동의 경우 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 펌프 다수의 변속 구동 펌프가 병렬로 운전될 때는 더 많은 계산이 필요하다 다수의 병렬 펌프 운전시 효율 개선을 위한 특별 규칙이 필요하다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 기타 제한 요소 는 필요 저장량을 최소로 운영하지만, 계절별 또는 화재 위험 등의 이유로 필요시 저장량 변경이 가능하다. • 는 펌프 스테이션은 최소화, 유량은 최대로 운영하도록 한다. • 는 제어포인트의 수와 무관하게 별도의 장비 없이도 시스템 운전 압력을 유지 또는 제한하도록 프로그램 가능하다. • 는 송수 네트워크 내 개별 배관의 유량 제한을 맞추도록 준수하도록 프로그램이 가능하다 • Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 전력 요금 • 각 송수 지역별 전력 요금 및 요금 체계를 다르게 설정할 수 있다 • 전력량 (kWh) 과 전력 (kW) 가격에 대하여 30분 간격의 요금 체계를 입력할 수 있다 • AQUADAPT 는 어떠한 발전 회사나 송전 회사의 조합도 계산에 반영할 수 있다 • 복잡한 전력 재판매나 대기 발전 방식 등도 함께 고려될 수 있다 • AQUADAPT 는 복합 모드의 펌프 스테이션도 운영 가능하다 (예 : 가스엔진 구동 펌프와 모터 구동 펌프의 조합) Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 전력 요금 PJM Electricity Prices $0.80 $0.70 $0.60 Price $0.50 $0.40 Day Ahead $0.30 Real Time $0.20 $0.10 $0.00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Friday October 13, 2006 실시간 업데이트로 실시간 요금제 적용 가능 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. Washington Suburban, Maryland • • • • • • • 1.6 백만 주민에 대한 서비스 제공 저수 탱크 : 57개 압력 구역 : 15개소 펌프 스테이션 : 18곳 펌프 : 112대 (최대 81 동시 운전) 원격 제어 유량 밸브 : 25개 운영환경 : 실시간 전력 요금 시장 제도 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQUADAPT 에너지 소비를 예측 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 비용절감 방안 수립 가능 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 실시간 전력 요금 시장의 기회 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. Water Utility SCADA System Operator Interface 203 Scada Interface 210 Derceto Web* 206 Data Cleaner 201 Operator Panel 221 Demand Forecaster 213 Energy Pricing* Intranet Internet* 202 Task Manager 208 Derceto Solver 204 On-Line Derceto Database EPAnet 220 Guardian Matrix Solver 205 Data Archiver Electricity Supplier 207 Customization Replication 209 Operations Simulator* 211 Data Editor 204 Off-Line Derceto Database * Optional 215 Energy Reporter* 212 Energy Forecaster* 214 Baseline Calculator* 218 Application Manager Engineer / Service Interface Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 각 운용 프로그램간의 상호 작용 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. AQAUADAPT운전상황판이 최적 관리 해법 제공 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 결론 • AQUADAPT 는 비용, 제한 조건, 효율, 최소 저수 순환율 및 기타 수동 설정치 등의 모든 사항을 계산에 반영한다 • AQUADAPT 는 수요만족이 최우선이므로 물량을 먼저 산출한다 • AQUADAPT 는 운전 비용 최소화를 위하여 어떤 수원 (水原)을 사용할 지 계산한다 • AQUADAPT 는 에너지 비용을 최소화하고 효율을 최대화하는 펌프 운전 스케줄을 산출한다 • AQUADAPT 는 병렬 펌프 시스템에서 가장 효율적인 조합을 활용한다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 실행 계획 2 단계의 조사가 수행된다 • 1 단계 – 개략 조사 : 비용/효용 분석을 통하여 AQUADAPT이 검토 시스템에 적합한지 분석 (~8 주) • 2 단계 – 상세 조사 : 설치 비용 및 절감 가능액 등에 대한 결과 제출 (~12 주) 다음 단계로… • 3 단계 – 실행 (6 – 9 개월) 투자 회수 기간은 일반적으로 2년 이내이며 종종 1년 이하도 가능함! Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited. 요약 • AQUADAPT 는 투자 회수 기간이 짧다 • AQUADAPT 는 온라인 실시간 최적화 솔루션으로 불완전한 실제 적용 현장의 요구 사항을 충족시킨다 • AQUADAPT 는 세계 100대 엔지니어링 컨설팅 회사에 의해 개발되었다 • AQUADAPT 는 바로 적용 가능하다. 이는 빠른 실행으로 보다 빠른 투자회수기간을 약속한다 Derceto® is a trademark of Derceto Limited, Reg. USPTO, Reg. IPONZ, Reg. OHIM. Aquadapt™ is the property of Derceto Limited.