ユーティリティの変革:油圧モデル、デジタルツイン、働き方

水道事業体は、インフラの老朽化、人口増加、気候変動など、増大する課題に直面しています。

その結果、短期的および長期的な最適な計画を立てる方法について、情報に基づいたデータ駆動型の決定を下すことが最優先事項です。問題は、データが多すぎて、意思決定のプロセスを麻痺させることが多いことです。

以下では、水道事業の変革に関するアドバイスをご紹介します。

公益事業が既存の油圧モデルを最大限に活用する方法
公益事業がデジタルツインなどのテクノロジーを採用し、作業方法を最適化する必要がある方法(チームコラボレーションの改善など)。
そして最後に、エネルギーコストと公益事業の二酸化炭素排出量を削減する方法です。

追加のデータを水理モデルに接続することが重要な理由

ほんの数年前、意思決定はデータの欠如によって損なわれました。それから10年ほど経った今日、私たちはこれまで考えていたよりも多くのデータにアクセスできるようになりました。実際、データが多すぎることや、意思決定に役立つ実用的な情報を得るためにこのデータを効率的にフィルタリングできるツールキットがないことに、私たちはしばしば挑戦を受けます。

デジタルツインは、この過剰なデータをフィルタリングし、情報のナゲットを引き出して、より良い意思決定を支援します。

基本的に、SCADAデータをデジタルツイン( Qatium など)にリンクすることで、オペレーターとマネージャーの両方に利用可能なすべてのデータと予測モデルを組み合わせて提供する意思決定ツールを作成し、可能な限り最善の意思決定を行うことができます。

デジタルツインに接続するときは、どのデータを優先する必要がありますか?

利用可能なデータが非常に多いため、どのタイプを優先するかを検討する必要があります。データをデジタルツインに接続する場合、選択するデータの種類は、モデルがどの程度優れているか、どのデータがモデルに既にリンクされているか、どのような質問をしたいか、どのような決定を下したいかの3つによって異なります。

たとえば、オペレーターは、現在システムで何が起こっているかがわかるため、SCADAデータを優先するかもしれませんが、マネージャーは、現在のシステムや将来のシステムの表現に役立つため、GISデータをリンクすることを好む場合があります。

Qatiumは、接続したデータを使用して、システムの動作を予測するためのシンプルなユーザーインターフェイスを提供することで、意思決定プロセスの改善を支援します。また、このプラットフォームでは、システムが現在何をしているのか、そして通常または緊急の両方の状況で将来何をするのかを示す予測モデルにアクセスすることもできます。さらに、Qatiumは数回のクリックで、オペレータが特定のバルブまたはパイプを閉じた場合に何が起こるかを予測でき、顧客はサービスレベルの低下によって影響を受けます。

需要データをデジタルツインに接続すると、より高品質の需要データが得られます。平均日需要または最大日需要レベルを使用してシステムの簡略化された表現を使用するかわりに、個々の需要を正確に表して、当日または当週の需要レベルをより適切に解釈できます。

水理モデルが 100% 正確でなくても、水理モデルから価値を導き出すことができます

一部の電力会社は、水理モデルが完全に正確または更新されていないと感じるため、水理モデルで作業することに消極的です。しかし、公益事業は依然として100%正確ではないモデルから価値を引き出すことができます。

デジタルツインは、リアルタイムモデルの最初の試みではありません。しかし、以前のリアルタイムモデルシステムを使用していたユーザーは、モデルの使用を開始して間もなく、モデルによって予測が提供され、システムの理解と一致しない状況に遭遇することがわかりました。

完璧なモデルはなく、遅かれ早かれ、モデルが予想外のことを予測する状況に遭遇します。システム内のバルブが閉じていたり、主要な送電線が閉じていたり、知らないゾーン間の接続があったりする可能性があります。しかし、モデルがSCADAデータと一致しない場合、これはモデルとそれに対するあなたの理解の両方を改善する大きな機会を与えます。

これを実現するには、意思決定者とオペレーターがモデラーとのコラボレーション環境で作業することが重要です。コラボレーション環境がない場合、モデルが現実と一致しない場合、オペレーターが持つ唯一の選択肢は、モデルの使用を中止することです。

ただし、コラボレーション環境内では、モデルを変更および更新でき、モデラーはオペレーターや意思決定者と協力して、システムの誤解を特定できます。

Qatiumの水管理プラットフォーム — モデルの精度を確認

エンジニア、モデラー、オペレーターがより効果的に連携する方法

この点に続いて、エンジニア、モデラー、オペレーターがより効果的に協力する方法を検討する必要があります。

単純に、各プレイヤーは、彼らが快適に感じるインターフェースでモデルにアクセスする必要があります。業界における大きな問題は、誰もが非常に強力な水理モデリングツールを使用してモデル結果を得ることを期待していることです。そして、これらのツールは非常に複雑であるため、それは非現実的です。

Qatiumは、意思決定者のために水理モデルの結果にアクセスするためのシンプルなインターフェースを提供しており、モデラーは選択したモデリングツールを使用してモデルを構築、較正、更新し、Qatiumを通じてモデルを公開して他の誰もが使用できるようにします。

水道事業者がデジタルツインを使用することでどのようなメリットが得られるか

Qatiumを使用することで、オペレータは水理モデルの結果へのアクセスを簡素化しました。つまり、パイプを分離するためにどのバルブを閉じる必要があるか、どの顧客が閉鎖によって直接影響を受けるか、特定の場所から下流のどの顧客が閉鎖の影響を受ける可能性があるかを非常に簡単に確認できます。

もう 1 つの例は、オペレーターがある場所での開発を承認する必要がある場合です。 Qatiumを使用すると、任意の場所で需要を追加し、それがどのように違いを生むかを確認できます。従来、意思決定者はモデラーとコンサルタントに連絡して、追加の実行を行う必要がありました。これは完了までに1時間もかからないかもしれませんが、結果が提供され、レポートが書かれ、すべての仮定が文書化されると、5〜10,000ドルの費用がかかる可能性があります。

デジタルツインが公益事業がネットワークパフォーマンスを最適化するのにどのように役立つかについての私たちの記事をご覧ください。

電力会社がエネルギーコストを削減し、二酸化炭素排出量を削減する方法

水道事業体はバッテリーのように機能し、エネルギーを追加してタンクに貯蔵し、ゆっくりと放出するため、水エネルギーネクサスは二酸化炭素排出量削減の大きな可能性を秘めています。私たちには、いくつかの方法でエネルギー使用量を削減する機会があります。

余剰エネルギーがある場合や、より安価なエネルギーがある場合、このエネルギーを配水システムに貯蔵することができます。
ポンプが最適なエネルギーポイントにできるだけ近くで動作し、使用するエネルギーをできるだけ少なくすることができます。
また、ポンプの使用状況を確認して最適化し、ポンプを効率ポイントの近くで使用できるように最適化することもできます。
究極的には、デジタルツインを使用することで、エネルギーが豊富にあるとき、またはより安いときにエネルギーを追加することを選択できます。

最終的な考え

Qatiumは、水道事業者がデジタルツインソリューションを使用して実装し、より効率的になり、無限のメリットを実現するのを支援します。

公益事業は、アカウントを作成して GIS データセットまたは水理モデルをアップロードするだけで、すばやく起動して実行できます。また、シンプルで直感的なユーザーインターフェイスにより、技術に詳しくないユーザーでもトレーニングは必要ありません。デジタルツインの実践に興味がある場合は、Qatiumをお試しください — アカウントを作成して、今日から独自のデジタルツインの構築を開始するのは完全に無料です。