Как изменить направление ветра к лучшему – современные SCADA-системы управляют ветровыми электростанциями.
Возрастающий спрос на альтернативные источники энергии и увеличение инвестиций в эту сферу способствуют быстрому развитию ветроэнергетики. Увеличивается не только количество новых установок – мы также наблюдаем технологический прогресс в случае с ветровыми электростанциями. Одним из наиболее способствующих такому возрастанию решений являются системы SCADA, которые уже известны в других производственных секторах. Их широкое применение в ветроэнергетике способствует значительному улучшению процесса производства энергии, одновременно позволяет снизить затраты на обслуживание оборудования.
Ветер как источник положительных изменений
Климатический кризис и рост количества экологических проблем, истощение запасов угля, а также рост цен на нефть и газ в долгосрочной перспективе являются факторами, которые за последние десятилетия привлекли мир к возобновляемым источникам энергии. Среди них – ветроэнергетика, получившая широкое признание и большую популярность. Одним из мировых лидеров и предшественников широкомасштабного использования энергии ветра является Дания, получившая в 2019 году 47% энергии из этого источника. Также 27 декабря 2020 доля угля в производстве электроэнергии в Польше впервые упала ниже 50%. Это связано, среди прочего, с самой высокой производительностью ветряных электростанций в истории. Согласно Global Wind Report, в 2019 году ветровая энергия составила 15% от общего спроса на электроэнергию в странах ЕС. Ученые ожидают, что эта тенденция будет стабильно расти в ближайшие пять лет.
Новое качество в ветряных электростанциях
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) — это информационная система, задачей которой прежде всего является мониторинг производственного процесса и повышение эффективности производства путем сбора и анализа данных из производственного оборудования. Он расположен между устройствами управления, измерения и выполнения (например, контроллеры PLC, модули ввода/вывода, датчики и счетчики) и оператором машины, всей производственной линией или даже целым заводом или группой фабрик. SCADA позволяет не только собирать и визуализировать данные, но и контролировать процесс и сигнализировать.
В случае ветровых электростанций главным преимуществом использования систем SCADA является значительное снижение затрат на обслуживание оборудования. Благодаря функции, позволяющей обнаруживать ошибки и неисправности в работе ветрогенераторов, а часто даже симптомы будущих неисправностей, можно быстро добраться до заданного элемента и отремонтировать или заменить его, что минимизирует время простоя. При труднодоступных или удаленных электростанциях, например в Балтийском море возможность дистанционного выявления симптомов неисправности является значимым понижением издержек, связанных с прибытием и работой обслуживающего персонала. Анализируя данные о работе турбин, состоянии окружающей среды и неисправности, можно принять профилактические меры, продлевая срок службы турбин.
Вторым важным преимуществом систем SCADA есть возможность использования полученных данных в процессе прогнозирования и оптимизации производства. В результате суточных колебаний производство энергии из возобновляемых источников, особенно ветровой и солнечной, значительно меняется. Кроме того, до сих пор доступна только ограниченная емкость для хранения производимой электроэнергии. Поэтому становится чрезвычайно важным максимально уравнять спрос и предложение – особенно в контексте реформы Балансировочного рынка, вступившей в силу в начале 2021 года. В результате плохо управляемые ветровые электростанции, для которых дисбаланс между производимой и поставляемой в Public Power System энергией равен дополнительным эксплуатационным расходам, также становятся участниками рынка. Сочетание систем SCADA и передовых аналитических инструментов позволяет, в частности, программировать настройки лопастей ветрогенераторов на основе прогноза погоды, чтобы настроить их работу в соответствии со скоростью и направлением ветра, что приводит к оптимизации уровня производства.
Компетенции Sii признаны в Дании
В июле 2020 года ведущий датский производитель ветровых турбин выбрал Sii в качестве интегратора решений, использующих систему SCADA.
– В проекте мы отвечаем за настройку и калибровку контроллеров PLC и всех других управляющих устройств, расположенных в ветряной турбине, и создание стандартизированного канала связи (стандарт OPC), по которому данные отправляются в SCADA в режиме реального времени. Оператор, используя подготовленную нами визуализацию, имеет доступ к ключевым данным процесса производства энергии. Он или она может настроить параметры турбины или принять решение о необходимом обслуживании, – говорит Szymon Woźnica, Business Development Manager, Engineering Competency Center компании Sii.
Одной из наиболее интересных проблем, с которой сегодня сталкиваются консультанты Sii, является интеграция информации непосредственно по «производственной линии» (собранной через SCADA) с данными извне, включая экономические данные, например прогнозируемый спрос на электроэнергию или цену 1 кВт энергии, а также данные о погоде, такие как скорость и направление ветра, входные погодные фронты и многие другие.
– Благодаря умению и практике сочетания опыта Engineering Competency Center со знаниями других центров компетенций Sii (например, Business Intelligence), мы можем поддержать наших клиентов во внедрении комплексных инструментов, позволяющих производить ветровую энергию еще более эффективным путем – говорит Piotr Żukowski, Head of Public & Utilities Industry в Sii.
Комплексное решение для коммунального хозяйства
Как надежный партнер компаний по коммунальному хозяйству, Sii выполняет широкий спектр проектов, включая внедрение, обслуживание и развитие систем мониторинга и поддержки производства. Наши специалисты обладают опытом внедрения систем SCADA, а также создания специализированного программного обеспечения, работающего с системами управления производством. Мы создаем системы SCADA с нуля, программируем и настраиваем датчики и контроллеры PLC и интегрируем их с другими системами, в то же время готовы поддерживать строительство ветровых электростанций даже на море.
Инженеры Sii реализуют проекты двух ведущих мировых производителей ветровых турбин, касающихся интеграции датчиков с системой SCADA, анализа данных и создания внутренних платформ на базе Microsoft 365.
Узнайте больше о нашем предложении для коммунального хозяйства и инженерных услуг, которые предоставляет Sii.
