Technologisch pioniersproject levert waterzuiveraar driedubbele winst op: “We drukken de kosten, verbruiken meer eigen energie en ontlasten het stroomnet”

Jeroen Deurinck, Energiemanager bij Aquafin

Waterzuiveraar Aquafin is een van de grootste stroomverbruikers van Vlaanderen. De digitale wizzards van het bedrijf ontwikkelden een oplossing om de energiefactuur te drukken: een slimme sturing zet biogas uit slib om in elektriciteit net op het moment dat de elektriciteitsprijs het hoogst is. Zo moet Aquafin geen dure stroom van het net halen, maar kan het de elektriciteit gebruiken die het zélf produceert. De waterzuiveraar slaat daarmee drie vliegen in één klap, vertellen Head of Digital Ronny Goossens en Energiemanager Jeroen Deurinck. “De slimme digitale sturing verzoent energie-efficiëntie, kostenefficiëntie en maatschappelijke impact.”

Om de waterzuiveringsinstallaties in Vlaanderen te laten draaien, is heel wat energie nodig. Aquafin tekent voor 0,7 procent van het totale elektriciteitsverbruik in Vlaanderen. “Maar we zijn ook zelf een energieproducent”, benadrukt energiemanager Jeroen Deurinck. “Uit de vergisting van het zuiveringsslib dat achterblijft, ontstaat biogas. Op sommige sites waarderen we dat op tot groen gas dat naar het aardgasnet gaat, op andere sites zetten we het om in elektriciteit.”

“De biogasmotoren draaien op biogas. Ze worden aangestuurd door grote gasballons. Die werken als een batterij die energie opslaat. Zit er veel gas in die ballons en bereiken ze een bepaald niveau, dan gaan ze de biogasmotoren doen werken. Maar we willen graag vermijden dat die installaties op volle toeren draaien op momenten dat er al te veel energie geproduceerd wordt.”

“Onze sites hebben bijvoorbeeld ook zonnepanelen. Wanneer die al op volle toeren draaien, heeft het geen zin om ook de gasballons in te zetten. Want dan produceren we meer elektriciteit dan we nodig hebben. De overtollige energie wordt dan op het net geïnjecteerd. Maar op die piekmomenten is het elektriciteitsnet al overbelast en is geïnjecteerde stroom weinig waard.”

“Het is misschien niet zo bekend, maar voor grote verbruikers als Aquafin verschillen de elektriciteitstarieven van uur tot uur. Tijdens de nacht, maar ook ’s middags, is de elektriciteit veel goedkoper. Aan het begin van de weekdag starten veel fabrieken hun installaties op, gaan in alle kantoren de lichten aan en de computers op, zetten gezinnen allemaal tegelijk hun koffie, … Dan ligt het verbruik, en dus ook de prijzen, veel hoger.”

“Het komt er dus eigenlijk op aan om de elektriciteit die je zélf produceert in de mate van het mogelijke te verbruiken op de momenten dat de tarieven het hoogst liggen. Hoe minder elektriciteit je dan van het net moet halen, hoe minder je betaalt.”

“Met die vraag ben ik dan naar Ronny Goossens en zijn digitale team gestapt. Kunnen we onze biogasmotoren zo sturen dat ze automatisch opstarten wanneer de prijzen op de energiemarkt op hun top zijn? Dat is goed voor Aquafin, want zo gebruiken we onze zelf opgewekte stroom maximaal en kunnen we onze kosten reduceren.”

“Maar het is ook maatschappelijk relevant. In een toekomst waarin hernieuwbare energie de hoofdrol speelt, zal het enorm belangrijk worden om verbruik en productie beter op elkaar af te stemmen. Als je minder energie van het net haalt op momenten dat er weinig energie geproduceerd wordt, help je gezinnen en andere bedrijven.”

Sturen op energieprijzen

Goossens nam de handschoen meteen op. “We monitorden al nauwkeurig het niveau van de gasballon. Bereikte dat een bepaald punt, dan kreeg de biogasinstallatie het signaal om energie te verbruiken en die ballon dus opnieuw leeg te maken. Die data sturen we naar de cloud en combineren we nu met externe data over de energietarieven. Eén dag op voorhand hebben we data.”

“Voordien was de lokale sturing ter hoogte van de gasballon als het ware de baas. Nu hebben we daar extra parameters aan toegevoegd en is dat proces cloudgestuurd. Natuurlijk krijgen de biogasmotoren nog altijd de opdracht om in gang te schieten wanneer de gasballon vol is. Maar ze krijgen nu ook een signaal wanneer de energieprijzen op hun hoogste niveau staan.”

“We passen deze slimme sturing al toe in Hoogstraten en Harelbeke. Door in te spelen op de energietarieven besparen we daar jaarlijks 10.000 à 20.000 euro per site. Maar nog veel belangrijker is dat die slimme sturing nog maar een eerste stap is. Door eigen data te koppelen aan externe data kunnen we nog veel meer use cases opzetten. Nu hebben we interne data gekoppeld aan data over energietarieven, we experimenteren ook al met neerslagdata. We kunnen bijvoorbeeld anticiperen op felle neerslag door bufferbekkens nog voor die regen valt leeg te trekken.”

“We worden alsmaar beter in het verzamelen en analyseren van data, en externe data worden steeds accurater en betrouwbaarder. Gooi die twee samen en we staan nog maar aan het begin van een hele waaier aan technologische mogelijkheden. Artificiële intelligentie zal dat proces alleen maar versnellen.”

Schaalbaarheid verzoenen met cyberveiligheid

Ook Deurinck ziet opportuniteiten in het bijeenbrengen van twee verschillende types van sturingen. “We hebben deze technologie eind vorig jaar geïmplementeerd in twee installaties, maar Aquafin heeft natuurlijk nog veel meer installaties die in aanmerking komen. Ik denk ook aan andere use cases. We zouden hetzelfde principe bijvoorbeeld kunnen toepassen in de kern van onze waterzuivering, bij de beluchters die zuurstof in de installaties brengen. Dan ga je naar een activiteit die nog veel kritischer is voor onze organisatie.”

“Deze aanpak gaat gepaard met heel wat uitdagingen. De blauwdruk die er nu ligt, maakt deel uit van een leerproces. Dat moeten we nog verder optimaliseren. Hoeveel sensoren heb je nodig? Hoe frequent moeten die data doorsturen? Daar hangt natuurlijk ook een stevig kostenplaatje aan, dat moet je afwegen tegen de baten. De oplossing die Ronny Goossens en zijn team hebben uitgedacht, is een pak complexer dan ze op het eerste zicht misschien lijkt.”

De grootste uitdaging is volgens Goossens schaalbaarheid verzoenen met (cyber)veiligheid. “Als waterzuiveraar beheren we kritische infrastructuur. De Europese Unie legt ons terecht bijzonder strenge cyberveiligheidseisen op. Langs de ene kant hebben we de drive om te innoveren, te experimenteren en snel een proof of concept op te leveren. Langs de andere kant moeten we er altijd over waken dat die concepten waterdicht beveiligd zijn voor we ze ergens testen en implementeren. Dat is een evenwichtsoefening.”

De IT’er van de toekomst

Netbeheerder Elia kwam bij Aquafin filmen. Het bedrijf beschouwt de slimme sturing als een pioniersproject dat ook andere bedrijven kan inspireren om de stroompieken te helpen drukken. “Ook voor ons zijn dit soort projecten interessant: ze tonen aan digitaal talent dat je hier in huis volop kan innoveren. Het is hier een speeltuin voor wie graag met data en algoritmes aan de slag gaat”, zegt Goossens.

“Maar een passie voor tech volstaat niet. De IT’er van de toekomst zal uit zijn schulp moeten kruipen. Dit soort projecten werken alleen als business en IT met elkaar babbelen. Dat gebeurt steeds vaker. Wij vertrekken van concrete businessnoden, we proberen met digitale oplossingen voor toegevoegde waarde te zorgen.”

“Het is tweerichtingsverkeer”, vult Deurinck aan. “Het digitale team dwingt ons om veel vroeger in het proces na te denken over doelstellingen en verwachtingen. Het is niet de bedoeling dat we aankloppen met een vaag idee dat we opgelost willen zien.”

“Soms is een idee nog niet rijp voor een digitale vertaling, of ontbreekt een duidelijk einddoel. We zetten dus niet alleen onze noden en uitdagingen op papier, we zetten ook doelstellingen op een tijdlijn en we koppelen daar resources aan. Die agile mindset is dankzij het digitale team ook door de business geadopteerd.”