Nemocnica optimalizuje spotrebu energie pomocou digitálneho dvojčaťa

Energetická transformácia v posledných rokoch pripojila k elektrickej sieti mnoho obnoviteľných zdrojov energie. Výsledkom je, že energia prúdi menej predvídateľne a ceny kolíšu v závislosti od ponuky a dopytu. V roku 2025 pochádzalo 57% energie spotrebovanej v Holandsku z obnoviteľných zdrojov. Tento podiel sa vyrovnáva, pretože ponuka a dopyt nie sú dostatočne zosúladené. Riešime to pomocou služieb energetickej flexibility. „Začneme spoluprácou so zákazníkmi, aby sme zistili, ako odomknú flexibilitu už v ich energetickom systéme,“ vysvetľuje Jeroen Bakker, ktorý pomáha zákazníkom zvýšiť flexibilitu ich energetických systémov. „Potom im pomôžeme zvýšiť a optimalizovať túto flexibilitu.“

V energetickej elektrárni MST sa nachádzajú dve jednotky kombinovaného tepla a energie (CHP), ktoré vyrábajú teplo z plynu. Bežali celoročne, bez akéhokoľvek vhľadu na skutočný dopyt po teple. V dôsledku toho sa stratilo veľa tepla, pretože nebolo úplne využité. V roku 2023 sme postavili digitálne dvojča fyzického energetického systému, aby sme preskúmali, ako ho môžeme optimalizovať. Dvojčatá sme kŕmili skutočnými poľnými údajmi. „Simulácia ukázala, že vôbec nebolo potrebné prevádzkovať obe jednotky CHP nepretržite,“ hovorí Kuno Kamstra, poradca pre udržateľnosť a energetiku v MST. „Teraz je jedna jednotka CHP vypnutá, zatiaľ čo druhá beží iba vtedy, keď je to potrebné.“

Začiatkom roku 2025 sme nainštalovali digitálny dvojitý model s názvom BEOS (Building Energy Optimization System) na server v MST, aby sa mohol učiť z údajov meračov energie v reálnom čase. Od augusta 2025 riadi plynové motory v reálnom čase. Účinnosť CHP vzrástla zo 67% na 89%, pretože už nedochádza k nadprodukcii tepla. Emisie CO2 už výrazne poklesli a náklady na energiu sa výrazne znížili. „Model automaticky reaguje na zmeny na trhu s energiou,“ hovorí Kamstra. „Energetická daň na kogeneračný plyn rastie každý rok od roku 2025. Zvykli sme manuálne vypočítať, či bolo stále výhodné prevádzkovať motory. Tento model to teraz robí výlučne za nás, šetrí čas a znižuje náklady. Časom sa pripojíme k sieti diaľkového vykurovania. Do roku 2035 chceme byť úplne bez plynu, ale dovtedy chceme, aby naše plynové motory fungovali čo najefektívnejšie.“

Simulácia ukázala, že autonómne riadenie energetického systému MST môže znížiť emisie o 35% a ušetriť 15% na energii. Ešte väčšie úspory sú možné, ak MST prepne z pevnej na dynamickú energetickú zmluvu. „Sme uzavretí našej súčasnej zmluvy do roku 2028. Potom uvažujeme o prechode na variabilnú zmluvu o elektrickej energii,“ hovorí Kuno. „V prípade plynu to nechceme, pretože ceny plynu môžu náhle stúpať. Krása digitálneho dvojčaťa spočíva v tom, že môžete spustiť rôzne scenáre. Tento model použijeme aj na simuláciu toho, ako by mohlo fungovať ďalšie tepelné čerpadlo.“ Jeroen dodáva: „Scenár, ktorý ušetrí najviac peňazí, nemusí nevyhnutne znížiť najviac CO2. Preto je nevyhnutné jasne definovať svoj cieľ vopred: chcete predovšetkým znížiť náklady, znížiť emisie alebo oboje?“

Po zahriatí chce MST autonómne riadiť svoje chladiace systémy v druhej fáze. Vítaným vedľajším účinkom, hovorí Kuno, je, že zamestnanci nemocnice čoraz viac prichádzajú s vlastnými iniciatívami na zlepšenie udržateľnosti. „Vedľa všetkých dverí bola nálepka s nálepkou „vypnuté svetlá“. Ľudia sa často neobťažovali, predpokladali, že sa o to postará upratovač - ale prichádzajú iba raz denne. Teraz ľudia prichádzajú s tipmi na úsporu energie sami a spontánne vypínajú zariadenie, keď to nie je potrebné. Najmä zariadenia, ktoré je možné rýchlo reštartovať. Je skvelé vidieť, ako táto iniciatíva prevzala svoj vlastný život.“

Júl 2026