Endesa - Діджиталізовані гідроелектростанції
Endesa переводить традиційну гідроенергетику в цифрову епоху
Рішення з автоматизовані від ifm забезпечують підвищення ефективності, а також гарантують більшу безпеку й екологічність
Іспанська компанія Endesa є одним із провідних постачальників електроенергії в Європі й твердо віддана використанню відновлюваних джерел для виробництва енергії. Щоб у майбутньому забезпечити надійну й ефективну роботу наявних електростанцій, деякі з яких є історичними, компанія проводить послідовну стратегію цифровізації в рамках своєї трансформації в напрямку Індустрії 4.0. У цій роботі компанія Endesa розраховує на досвід фахівця з автоматизації ifm.
Ефективна модернізація історичних електростанцій
Компанія Endesa через свою дочірню компанію Enel Green Power España керує загалом 174 гідроелектростанціями по всій Іспанії. Ці електростанції, що мають установлену потужність 5350 мегават, виробляють близько 9000 гігават-годин електроенергії на рік. Багато з цих станцій були побудовані на початку XX століття і спочатку працювали виключно вручну. У результаті стрімкого розвитку цифровізації та зростання вимог до ефективності, безпеки й екологічності компанія Endesa зіткнулася зі складним завданням модернізації всіх своїх об'єктів відповідно до новітніх стандартів.
«Наша мета — перетворити наші традиційні електростанції на найсучасніші об'єкти. Завдяки використанню сучасних цифрових технологій ми отримуємо більшу прозорість на всіх наших станціях і можемо діяти на випередження. Це підвищує загальну надійність енергопостачання», — пояснює Хуліан Альберто Алонсо, керівник відділу технічного обслуговування та гідротехнічного забезпечення компанії Endesa.
Століття гідроенергетики — і далі
Одним із першопрохідців Endesa в галузі цифровізації є гідроелектростанція Ель-Карпіо в іспанській провінції Кордова. Тут зв'язок між традицією та сучасністю особливо міцний: цей архітектурний і технічний шедевр уже майже століття виробляє екологічно чисту енергію. Загалом три турбіни використовують течію річки Гвадалквівір для вироблення електроенергії. «Ми вирішили використовувати передові прилади й засоби автоматизації для оптимізації роботи цієї досить віддаленої електростанції, її ефективного моніторингу й належного технічного обслуговування. Мета полягала в тому, щоб звести до мінімуму час простою та оптимізувати цикли технічного обслуговування», — каже Антоніо Ролдан Рейна, технічний менеджер із предиктивного обслуговування в компанії Endesa.
Цифровізація з ifm та IO-Link — не просто так
Для досягнення амбітних цілей модернізації компанія Endesa та її дочірня компанія Enel Green Power España вирішили тісно співпрацювати з фахівцем з автоматизації ifm. «Ми обрали рішення ifm через його надійність в екстремальних умовах», — продовжує Антоніо Ролдан Рейна. «Наші станції працюють за високих температур і вологості, проте датчики ifm досі демонструють бездоганну роботу. Крім того, компанія ifm із самого початку нашої співпраці надавала надійну технічну підтримку.»
Запровадження технології IO-Link для передачі даних стало ще одним ключовим кроком на шляху до цифровізації. Відкритий промисловий стандарт зв'язку IO-Link, одним із засновників якого є компанія ifm, давно й міцно закріпився в промисловому секторі — і недарма: Двонаправлений зв'язок забезпечує гнучке віддалене налаштування датчиків через головний вузол IO-Link. Ба більше, датчики IO-Link надають більше інформації, ніж звичайні датчики, наприклад, про стан пристрою, температуру датчика або робочі цикли. Вони також одночасно надають кілька значень параметрів процесу: Датчики тиску також передають дані про температуру середовища, а витратоміри визначають поточну витрату, температуру, тиск середовища й загальний об’єм. Це знижує необхідність у додаткових точках вимірювання та скорочує трудовитрати, час та витрати на монтаж.
Оскільки дані передаються в цифровому вигляді й на них не впливають перешкоди, точність і надійність значень підвищуються порівняно з аналоговою передачею. Крім того, IO-Link забезпечує зручність перенесення збережених параметрів з основного датчика IO-Link на новий датчик під час заміни ідентичних пристроїв. Це зводить до мінімуму людські помилки й скорочує час простою.
Складність проводки зменшена на 30%
Ще однією перевагою є децентралізований збір даних за допомогою сумісних із польовими умовами головних вузлів IO-Link, які збирають інформацію на місці й передають її в консолідованому вигляді. У результаті значно спрощується проводка — як між датчиками й головним вузлом IO-Link на станції, так і між головним вузлом і контролером або ІТ-рівнем. Це дає змогу забезпечити наскрізний цифровий зв'язок від датчика до ІТ-рівня в найкоротші терміни.
«Для нас технологія IO-Link скорочує складність проводки приблизно на 30 відсотків. До цього додається підвищення експлуатаційної надійності, яка досягається за рахунок безперервного моніторингу стану датчиків», — наголошує Антоніо Ролдан Рейна. «Великий асортимент продукції IO-Link від ifm також дає нам змогу закуповувати всі компоненти для наших рішень з автоматизації в одного єдиного постачальника, що ще більше спрощує впровадження.»
Зображення 1: Сьогодні стан генераторів гідроелектростанції ретельно контролюється за допомогою сенсорних технологій.
Зображення 2: Головні вузли IO-Link і блоки опрацювання для датчиків вібрації збирають дані й передають їх у консолідованому вигляді на ІТ-рівень.
Зображення 3: Дані з датчиків вібрації аналізуються на ІТ-рівні. Це дає змогу оптимізувати заходи з технічного обслуговування.
Аналіз 3000 точок даних у режимі реального часу для кожної станції
"Для точного моніторингу стану генераторів на модернізованих електростанціях компанія Endesa використовує широкий спектр датчиків ifm. Манометри, термометри й витратоміри, а також датчики аналізу частинок і вологості забезпечують правильне й надійне використання охолоджувальних мастильних матеріалів у будь-який час. Датчики вібрації виявляють ранні ознаки потенційних пошкоджень у критично важливих точках машини. Це, зокрема, тепер складає основу нашої програми предиктивного обслуговування», — зазначає Антоніо Ролдан Рейна.
Компанія Endesa збирає близько 3000 точок даних у режимі реального часу з кожної станції в центральній ІТ-системі, де інформація аналізується за допомогою штучного інтелекту. «Тепер ми можемо виявляти неминучі пошкодження генераторів, що дає нам змогу завчасно планувати технічне обслуговування та проводити його під час планових зупинок», — пояснює експерт із технічного обслуговування компанії Endesa, описуючи переваги.
Рішучий крок до виробництва енергії 4.0
Переваги поширюються на організаційний рівень: «Наразі ми впроваджуємо рішення ifm як стандарт на всіх наших гідроелектростанціях. Це дає нам змогу оптимізувати запаси датчиків і значно скоротити час простою в разі несправностей», — повідомляє Хуліан Альберто Алонсо. Компанія Endesa також отримує вигоду від співпраці зі спеціалістом з автоматизації, яка базується на партнерстві й довірі. «Технології ifm у поєднанні з міцною співпрацею, заснованою на знаннях, досвіді й довірі, дали нам змогу зробити важливий крок на шляху до Індустрії 4.0.»
Висновок
За останні три роки компанія Endesa оснастила приблизно половину своїх активних електростанцій рішеннями з автоматизації від ifm. Запроваджуючи комплексну цифровізацію, Endesa підвищує ефективність і безпеку виробництва екологічно чистої енергії.
