Endesa – Ψηφιοποιημένα υδροηλεκτρικά εργοστάσια
Η Endesa φέρνει τη συμβατική υδροηλεκτρική ενέργεια στην ψηφιακή εποχή
Οι λύσεις αυτοματισμού της ifm παρέχουν υψηλότερη αποδοτικότητα, ενώ επίσης διασφαλίζουν περισσότερη ασφάλεια και βιωσιμότητα
Η Ισπανική εταιρεία Endesa είναι ένας από τους κορυφαίους προμηθευτές ενέργειας της Ευρώπης και δεσμεύεται να χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές για την παραγωγή ενέργειας. Προκειμένου να διασφαλίσει ότι τα υφιστάμενα εργοστάσια παραγωγής ενέργειάς της –ορισμένα από τα οποία έχουν ιστορικό χαρακτήρα– συνεχίζουν να λειτουργούν αξιόπιστα και αποδοτικά στο μέλλον, η εταιρεία ακολουθεί μια συνεπή στρατηγική ψηφιοποίησης, ως μέρος του ανασχηματισμού της προς την 4η βιομηχανική επανάσταση. Κατά τις προσπάθειές της αυτές, η Endesa βασίζεται στην τεχνογνωσία των ειδικών αυτοματισμού της ifm.
Αποδοτικός εκσυγχρονισμός των εργοστασίων παραγωγής ενέργειας ιστορικού χαρακτήρα
Η Endesa διαχειρίζεται συνολικά 174 εργοστάσια παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας σε όλη την Ισπανία, μέσω της θυγατρικής της, Enel Green Power España. Με εγκατεστημένη χωρητικότητα 5.350 μεγαβάτ, αυτά τα εργοστάσια παράγουν περίπου 9.000 γιγαβατοώρες ηλεκτρισμού ετησίως. Πολλά από αυτά τα εργοστάσια κατασκευάστηκαν στις αρχές του 20ού αιώνα και αρχικά λειτουργούσαν με τελείως χειροκίνητο τρόπο. Ως αποτέλεσμα της επεκτεινόμενης ψηφιοποίησης και των αυξανόμενων απαιτήσεων στους τομείς της αποδοτικότητας, της ασφάλειας και της βιωσιμότητας, η Endesa βρέθηκε αντιμέτωπη με μια περίπλοκη αποστολή: να αναβαθμίσει όλα τα εργοστάσιά της σύμφωνα με τα πιο πρόσφατα πρότυπα.
«Στόχος μας είναι να μετασχηματίσουμε τα συμβατικά μας εργοστάσια παραγωγής ενέργειας σε εγκαταστάσεις αιχμής. Εκμεταλλευόμενοι τη σύγχρονη τεχνολογία ψηφιοποίησης, εξασφαλίζουμε περισσότερη διαφάνεια σε όλα τα εργοστάσιά μας και τη δυνατότητα να ενεργούμε προληπτικά. Με αυτόν τον τρόπο βελτιώνεται η συνολική ασφάλεια της παροχής ενέργειας» εξηγεί ο Julian Alberto Alonso, επικεφαλής συντήρησης και τεχνικών υπηρεσιών υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων στην Endesa.
Ένας αιώνας υδροηλεκτρικής ενέργειας – και ακόμα παραπέρα
Ένα από τα πρωτοπόρα εργοστάσια υδροηλεκτρικής ενέργειας της Endesa στην ψηφιοποίηση είναι το El Carpio, στην ισπανική επαρχία της Κόρδοβας. Εκεί, η παράδοση και ο νεωτερισμός συνδέονται με ιδιαίτερα ισχυρούς δεσμούς: αυτό το αρχιτεκτονικό και τεχνικό ορόσημο παράγει πράσινη ενέργεια εδώ και σχεδόν έναν αιώνα. Ένα σύνολο από τρεις γεννήτριες αξιοποιεί τη ροή του ποταμού Γκουαδαλκιβίρ για την παραγωγή ηλεκτρισμού. «Αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε προηγμένα όργανα και αυτοματισμό για να βελτιστοποιήσουμε τη λειτουργία αυτού του αρκετά απομακρυσμένου εργοστασίου παραγωγής ενέργειας, για να το επιτηρούμε και για να το συντηρούμε αποτελεσματικά. Στόχος μας ήταν να μειώσουμε όσο το δυνατό περισσότερο τη διάρκεια των αναγκαστικών διακοπών λειτουργίας και να βελτιστοποιήσουμε τους κύκλους συντήρησης», δήλωσε ο Antonio Roldán Reina, τεχνικός διευθυντής πρόβλεψης συντήρησης της Endesa.
Ψηφιοποίηση με την ifm και το IO-Link – για τους καλύτερους δυνατούς λόγους
Προκειμένου να αντεπεξέλθει στους φιλόδοξους στόχους εκσυγχρονισμού της, η Endesa και θυγατρική της εταιρεία, Enel Green Power España, αποφάσισε να συνεργαστεί στενά με την εξειδικευμένη εταιρεία αυτοματισμού, ifm. «Επιλέξαμε τη λύση της ifm λόγω της αξιοπιστίας που έχει επιδείξει σε ακραίες συνθήκες» είπε στη συνέχεια ο Antonio Roldán Reina. «Αν και τα εργοστάσιά μας αντιμετωπίζουν υψηλές θερμοκρασίες και υγρασία, οι αισθητήρες της ifm λειτουργούν άψογα έως τώρα. Εκτός απ’ αυτό, η ifm μας έχει προσφέρει άριστη τεχνική υποστήριξη από την πρώτη στιγμή της συνεργασίας μας.»
Η υιοθέτηση του IO-Link για επικοινωνία δεδομένων ήταν άλλη μια καθοριστική κίνηση της Endesa κατά τη διαδρομή της στην ψηφιοποίηση. Το ανοιχτό πρότυπο βιομηχανικής επικοινωνίας IO-Link, που συνιδρύθηκε από την ifm, έχει εδραιωθεί εδώ και καιρό στον κλάδο της βιομηχανίας – το οποίο συνέβη για πολύ καλούς λόγους: Η αμφίδρομη επικοινωνία επιτρέπει την ευέλικτη ρύθμιση αισθητήρων από απόσταση, μέσω της κύριας μονάδας IO-Link. Επιπλέον, οι αισθητήρες IO-Link παρέχουν περισσότερες πληροφορίες από τους συμβατικούς αισθητήρες, όπως, για παράδειγμα, πληροφορίες κατάστασης συσκευών, θερμοκρασίες αισθητήρων ή κύκλους λειτουργίας. Παρέχουν επίσης πολλές τιμές διεργασίας ταυτόχρονα: Οι αισθητήρες πίεσης μεταδίδουν επίσης δεδομένα σχετικά με τη θερμοκρασία των μέσων, ενώ τα ροόμετρα εντοπίζουν τον τρέχοντα ρυθμό ροής, τη θερμοκρασία, την πίεση του μέσου και τον συνολικό όγκο. Έτσι, μειώνεται η ανάγκη για πρόσθετα σημεία μέτρησης και ελαττώνεται ο φόρτος εργασίας, ο χρόνος και οι δαπάνες που απαιτεί η εγκατάσταση.
Καθώς τα δεδομένα μεταδίδονται ψηφιακά και είναι απαλλαγμένα από παρεμβολές, η ακρίβεια και η αξιοπιστία των τιμών βελτιώνεται, σε σχέση με την αναλογική μετάδοση. Επιπλέον, το IO-Link προσφέρει την άνεση της δυνατότητας μεταφοράς αποθηκευμένων παραμέτρων από την κύρια μονάδα IO-Link σε έναν νέο αισθητήρα, κατά την αντικατάσταση πανομοιότυπων συσκευών. Έτσι ελαχιστοποιούνται τα ανθρώπινα σφάλματα και μειώνεται η διάρκεια αναγκαστικής διακοπής λειτουργίας.
Μείωση καλωδίωσης κατά 30%
Ένα ακόμα πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η αποκεντρωμένη απόκτηση δεδομένων μέσω κύριων μονάδων IO-Link με συμβατότητα πεδίου, που συλλέγουν πληροφορίες στον χώρο της εγκατάστασης και τις μεταδίδουν σε ενοποιημένη μορφή. Το αποτέλεσμα είναι μια σημαντική μείωση στην πολυπλοκότητα καλωδίωσης, τόσο μεταξύ αισθητήρων και κύριας μονάδας IO-Link εντός της εγκατάστασης όσο εκείνης από την κύρια μονάδα στον ελεγκτή ή το επίπεδο πληροφορικής. Έτσι γίνεται εφικτή η ολοκληρωμένη ψηφιακή επικοινωνία από τον αισθητήρα μέχρι το επίπεδο πληροφορικής, στον συντομότερο δυνατό χρόνο.
«Στη δική μας εφαρμογή, το IO-Link μειώνει την περιπλοκότητα της καλωδίωσης κατά περίπου 30 τοις εκατό. Πέρα από αυτό, αυξάνει την επιχειρησιακή αξιοπιστία μας, μέσω της διαρκούς επιτήρησης κατάστασης αισθητήρων» υπογράμμισε ο Antonio Roldán Reina. «Η εκτεταμένη γκάμα προϊόντων της ifm μάς επιτρέπει επίσης να προμηθευόμαστε όλα τα εξαρτήματα για τις λύσεις αυτοματισμού μας από έναν μόνο πάροχο, πράγμα που απλοποιεί ακόμα περισσότερο την υλοποίηση της εφαρμογής.»
Εικόνα 1: Σήμερα, η κατάσταση των γεννητριών του εργοστασίου παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας επιτηρείται στενά με τεχνολογία αισθητήρων.
Εικόνα 2: Οι κύριες μονάδες IO-Link και και οι μονάδες αξιολόγησης για αισθητήρες κραδασμών συλλέγουν τα δεδομένα και τα μεταδίδουν σε ενοποιημένη μορφή στο επίπεδο πληροφορικής.
Εικόνα 3: Τα δεδομένα από τους κραδασμούς αναλύονται σε επίπεδο πληροφορικής. Έτσι γίνεται εφικτή η βελτιστοποίηση των λειτουργιών συντήρησης.
Ανάλυση 3.000 σημείων δεδομένων σε πραγματικό χρόνο ανά εγκατάσταση
«Για να μπορεί να επιτηρεί με ακρίβεια την κατάσταση των γεννητριών σε εκσυγχρονισμένες εγκαταστάσεις, η Endesa βασίζεται σε ένα μεγάλο εύρος αισθητήρων ifm. Οι μετρητές πίεσης, θερμοκρασίας και ροής, μαζί με αισθητήρες ανάλυσης σωματιδίων και υγρασίας, διασφαλίζουν την ανά πάσα στιγμή σωστή και αξιόπιστη χρήση λιπαντικών ψύξης. Οι αισθητήρες κραδασμού εντοπίζουν τις πρώιμες ενδείξεις ενδεχόμενης ζημιάς σε κρίσιμα σημεία της μηχανής. Ειδικά αυτού του είδους οι αισθητήρες αποτελούν πλέον τον κορμό του προγράμματος πρόβλεψης συντήρησης που εφαρμόζουμε» σημείωσε ο Antonio Roldán Reina.
Η Endesa συλλέγει σε πραγματικό χρόνο περίπου 3.000 σημεία δεδομένων ανά εγκατάσταση σε ένα κεντρικό σύστημα ΙΤ, όπου οι πληροφορίες αναλύονται με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης. «Βρισκόμαστε πλέον σε θέση να ανιχνεύουμε τυχόν επικείμενη ζημιά στη γεννήτρια, αποκτώντας έτσι τη δυνατότητα να σχεδιάζουμε προληπτικά τη συντήρηση και να την πραγματοποιούμε κατά τις προγραμματισμένες διακοπές λειτουργίας της εγκατάστασης» εξήγησε ο ειδικός συντήρησης της Endesa, περιγράφοντας τα σχετικά πλεονεκτήματα.
Ένα καθοριστικό βήμα προς την 4η γενιά παραγωγής ενέργειας
Τα οφέλη επεκτείνονται και στο οργανωτικό επίπεδο: «Βρισκόμαστε στη διαδικασία υλοποίησης λύσεων της ifm ως πρότυπη επιλογή σε όλα μας τα εργοστάσια παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό μας επιτρέπει να βελτιστοποιούμε το σύνολο των αισθητήρων και να μειώνουμε σημαντικά τον χρόνο αναγκαστικής διακοπής λειτουργίες σε περίπτωση βλάβης» ανέφερε ο Julian Alberto Alonso. Η Endesa επωφελείται επίσης από μια συνεργασία με την ειδικευόμενη στον αυτοματισμό ifm που βασίζεται στην ομαδικότητα και την εμπιστοσύνη. «Η τεχνολογία της ifm, σε συνδυασμό με μια άριστη συνεργασία που βασίζεται στη γνώση, την εμπειρία και την εμπιστοσύνη, μας έχει δώσει τη δυνατότητα να κάνουμε ένα μεγάλο βήμα προς την 4η βιομηχανική επανάσταση».
Συμπέρασμα
Τα τελευταία τρία χρόνια, η Endesa έχει εξοπλίσει με λύσεις αυτοματισμού της ifm το μισό περίπου της εγκατεστημένης παραγωγικής δυνατότητας των εργοστασίων ενέργειάς της. Υιοθετώντας ενδελεχώς την ψηφιοποίηση, η Endesa επιτυγχάνει υψηλότερη αποδοτικότητα και ανώτερη ασφάλεια στη βιώσιμη παραγωγή ενέργειας.