Op eigenzinnige wijze werkt Eneco aan het verslimmen van het warmtenetwerk, aan de hand van met partners ontwikkelde apparatuur en een Azure iot-platform. Na een succesvolle pilot is het systeem inmiddels uitgerold naar 12.000 devices op verschillende punten in het energienetwerk en worden er dagelijks vijf miljoen berichten verwerkt. Het zorgt nu al voor een besparing in CO2-uitstoot, maar de mogelijkheden zijn nog lang niet uitgeput.
Het verslimmen van het warmtenetwerk is een project waar energiebedrijf Eneco veel aan is gelegen. Met de groei in de vraag naar duurzame warmte is het belangrijk dat er efficiënt wordt omgaan met de huidige geproduceerde warmte. "Het is van belang om een goed begrip te hebben van wat in een netwerk gebeurt en daarop te kunnen sturen", aldus Paolo Herdé. Als manager Asset Innovation & Transformation bij Eneco werkt hij daarvoor samen met verschillende collega’s, waaronder een technisch productmanager, performance engineer, IT-projectleider en business & data analyst. "We moeten zorgen dat we niet méér leveren dan wat onze klanten nodig hebben, maar ook zeker niet minder. We willen onze belofte aan de klant waarmaken en dat op een duurzame en efficiënte manier doen." Het team werkt in het kader van dit project op een agile manier aan het ontwikkelen van alle middelen die nodig zijn om het resultaat te realiseren. “Daarbij gaat het er dus om dat we ervoor zorgen dat we alle data binnenkrijgen, de algoritmes ontwikkelen om optimale ‘setpoints’ vast te stellen, en alle hardware en software ontwikkelen die daarachter zit. Dit doen wij met het team, in samenwerking met verschillende partners.”
Nieuwe mogelijkheden door iot
Besloten werd moderne technologie toe te passen voor het project. "Ten opzichte van het traditionele netwerkbeheer is het gebruik van internet of things goedkoper en efficiënter, en het geeft ons meer mogelijkheden in de richting waar de energiemarkt naartoe gaat, bijvoorbeeld als het gaat om het zelf opwekken en terugleveren van energie aan het netwerk door klanten. Uiteindelijk gaat het om veel meer dan alleen warmte, het gaat ook om wind- en zonne-energie." Het verslimmen van het warmtenetwerk omvat twee deelprojecten. Het eerste omvat het installeren van slimme meters bij alle zakelijke en particuliere klanten. Het tweede betreft het benutten van de data die is gegenereerd bij klanten en door verschillende extra meetpunten binnen de warmtenetten."
Voor het verslimmen van het warmtenetwerk is de Eneco Connect Module (ECM) ontwikkeld, een gateway die Eneco verbindt aan zijn duurzame bronnen (meters, afleversets, CV-ketels, zonnepanelen). De ECM maakt een koppeling met geïnstalleerde meters en communiceert met het iot-platform dat alle data samenbrengt. Ook omvat het project de ontwikkeling van een algoritme (met behulp van partner Gradyent) dat de benodigde energievraag op ieder moment berekent aan de hand van de gegenereerde data. Het project omvat tegelijkertijd echter meer dan alleen de technische componenten, zegt Peter Dreschler, als Technisch Productmanager IoT betrokken bij het verslimmen van het warmtenetwerk. "Het draait ook om een standaardisatieslag in het ict-landschap om data goed te verzenden en te gebruiken, wat het project toekomstvast maakt. Behalve onszelf willen we ook 130.000 warmteklanten op individueel niveau inzicht geven in hun energiegebruik. We moeten zorgen dat de security goed is ingeregeld en de klant moet zelf kunnen aangeven welke data hij wel of juist niet wil delen."
Flexibele gateway in plaats van slimme meters
De ECM is een belangrijk onderdeel van het project. Wanneer je het over het slim gebruik van data hebt, begint het natuurlijk met het genereren en versturen ervan. Bij de start van het project in 2018 waren er verschillende slimme meters op de markt, maar Eneco koos bewust voor een andere oplossing. "We hebben meerdere assets die we willen ontsluiten", zegt Dreschler. "In een huishouden is dat een meter, maar ook een afleverset die warmte aan het net teruggeeft. En misschien wil je in de toekomst ook nog andere devices aansluiten. Om efficiënter met onze middelen om te gaan, zochten we één punt om alle data samen te brengen en te versturen. Zo kwamen we op het idee van een flexibele gateway, met genoeg mogelijkheden om hem op een later moment uit te breiden met nieuwe connecties en protocollen."
Samen met TWTG werd de ECM ontwikkeld, een communicatiemodule die voor warmtemeters het MBUS-protocol ondersteunt, evenals de OpenTherm-standaard voor thermostaten en cv-ketels. Peter: "Voor verschillende sensoren is er een OneWire-aansluiting, waardoor we verschillende meetwaarden kunnen ontsluiten en via LTE-M verbinden met het iot-platform." Data wordt daarbij verzonden over een beveiligde verbinding op basis van MQTT en met certificaten. In het kastje zitten onder meer een microcontroller met werkgeheugen en opslag. Voor de toekomst is er ruimte overgehouden om eventueel nog een expansiebord te plaatsen en zo nieuwe protocollen en connecties te ondersteunen. "Nu hang je hem bij je warmtemeter, maar we zijn ook al bezig met toepassingen voor cv-ketels en warmtepompen."
Iot-platform
Het installeren van het apparaatje is overigens eenvoudig. De monteur hoeft het alleen aan te sluiten. De ECM zet automatisch een beveiligde LTE-M-verbinding op en meldt die aan op het platform. "Dit gebeurt trouwens altijd op initiatief van de klant. Hij kan kiezen om geen data te delen of alleen voor administratieve toepassingen zoals facturatie. Het liefst hebben we natuurlijk dat de klant kiest voor het zogeheten 'intervalmandaat', met ieder kwartier een nieuwe meting waardoor zowel de klant zelf als wij kunnen optimaliseren. Overigens is er één soort data die we altijd doorsturen. Dat betreft de status van het apparaat zelf. Daardoor kunnen we direct reageren op een foutcode en meteen een afspraak maken voor een servicemonteur."
Het platform is in samenwerking met Conclusion gebouwd met standaard Microsoft Azure-componenten en -functies. Het bevat twee databases, voor telemetrie en metadata. "In deze databases slaan we onder meer de kenmerken van de devices zelf en de aansluitingsgegevens op", zegt Peter. "De database voor metadata is PostgreSQL, voor de andere gebruiken we InfluxDB. Die laatste willen we op termijn vervangen, omdat we een beweging maken naar standaard Microsoft-datadiensten zoals Azure Data Explorer. Qua beheer is dat eenvoudiger en je kunt meer data combineren vanwege de native koppelingen met Azure-functies." Het platform geeft voor klanten individueel inzicht in het energiegebruik, en voor Eneco geeft het stuurinformatie. Een belangrijk aspect is dat het platform bi-directioneel is: het verwerkt niet alleen inkomende data, maar verzendt ook data naar devices. "We kunnen op afstand configuraties van apparaten aanpassen en firmware updaten. Zo kunnen we ingrijpen wanneer dat nodig is."
Duurzaamheidsslag
Met de data uit het platform kan Eneco algoritmes optimaliseren en de betrouwbaarheid van het netwerk vergroten. Door signalen terug te sturen op individueel niveau is vraag en aanbod binnen het netwerk beter te balanceren. Inmiddels is het systeem geïnstalleerd in drie van de in totaal twaalf warmtenetten van Eneco. In de eerste maanden is het al gelukt om de gemiddelde temperatuur in één van deze warmtenetten met 5-10 graden Celsius te laten dalen. "Dit betekent een besparing in warmteverlies van tussen de 5 en 7,5 procent, wat een directe reductie betekent in de CO2-uitstoot. We zijn ervan overtuigd dat we het warmteverlies in de toekomst nog verder kunnen terugdringen."
Het doel van het project, dat inmiddels is genomineerd voor een Computable Award in de categorie Grootzakelijk Project, is om de komende vier jaar het iot-systeem grootschalig uit te rollen. Binnen die periode moeten alle 130.000 klanten zijn aangesloten en binnen de komende twee jaar het volledige warmtenetwerk. De 'groeimindset' die achter het project steekt is interessant, vindt Paolo. "Onze ambitie gaat veel verder dan het middel iot. We hebben als Eneco een duidelijke doelstelling om in 2035 volledig klimaatneutraal te zijn. Het verslimmen van het energienetwerk draagt daaraan bij. We zoeken dan ook nog nieuwe collega's, waaronder projectleiders en een change team lead om dat doel te helpen realiseren."
:strip_exif()/i/2004592324.jpeg?f=imagenormal)
Nieuwe mogelijkheden
"Het leuke is dat, nu het platform eenmaal draait, er allerlei nieuwe mogelijkheden naar voren komen", vult Peter aan. "We hebben in onze sector bijvoorbeeld te maken met schaarste aan technologisch personeel. Daar kunnen we mee omgaan door assets te monitoren en voorspellend onderhoud toe te passen. Dat maakt dat we onze monteurs slimmer kunnen inzetten op de momenten waarop en de plekken waar ze nodig zijn. Ook in het oplossen van de mismatch tussen vraag en aanbod van energie zal iot een grotere rol spelen, bijvoorbeeld door energie te routeren of lokaal op te slaan en de productie te verlagen of te verhogen wanneer dat nodig is. We hebben iot-technologie knetterhard nodig voor de toekomst." De duurzame impact die op deze gebieden is te maken, zorgt voor zeer gedreven collega's binnen Eneco. Paolo: "Iedereen heeft hier het gevoel dat hij of zij een bijdrage kan leveren. Welke uitdagingen we onderweg ook tegenkomen, het enthousiasme dat ik overal om me heen zie, zorgt ervoor dat we steeds weer verder gaan en naar creatieve oplossingen zoeken. Het is waanzinnig om in zo'n cultuur te werken."
Het Asset Innovation & Transformation-team van Paolo groeit! Het heeft verschillende vacatures openstaan. Meer weten over werken bij Eneco en benieuwd welke IT-vacature bij jou past? Check het hier.