Jak elektrownie wodne i modernizacja zapór wodnych umożliwiają przejście na zieloną energię

Na skutek wielu przełomowych odkryć, jakie miały miejsce w ostatnim stuleciu, energetyka wodna stała się ważnym aspektem energii odnawialnej. W przeszłości energetyka wodna i inne rozwiązania w zakresie gospodarki wodnej były postrzegane jako projekty wymagające ogromnych nakładów fizycznych i finansowych. Obecnie technologia umożliwia tworzenie bardziej zaawansowanych elektrowni, sterowanych zdalnie, na przykład za pośrednictwem chmury, z wykorzystaniem platform IoT.

Zdalne sterowanie, konserwacja predykcyjna i elastyczna eksploatacja urządzeń mogą mieć ogromny wpływ na opłacalność inwestycji w elektrownie wodne. Dotyczy to zarówno dużych, jak i małych elektrowni, skupionych w jednym miejscu oraz tych rozproszonych w odległych lokalizacjach. Z tego względu uelastycznienie zasobów stało się sprawą kluczową w czasach tak wielu niewiadomych: zmian klimatycznych, nowych technologii, nowych regulacji i deregulacji, zmian polityki dotacyjnej, zakłóceń w łańcuchu dostaw i wahań cen energii.

Seria RevPi firmy Kunbus ułatwia osiągnięcie bardziej zrównoważonego środowiska. Sprawdź, jaką rolę odgrywają elektrownie wodne i dowiedz się, w jaki sposób można łatwo i dokładnie monitorować ich funkcjonowanie.

Rola energii wodnej

Przemysł hydrotechniczny jest odpowiedzialny zarówno za wytwarzanie energii elektrycznej, jak i dostarczanie wody. Każdy zbiornik znajdujący się przy zaporach wodnych może być wykorzystany do generowania energii. Na wielu obszarach niezbędne są również studnie, dzięki którym można uzupełniać zapasy wody, a pompy zasilane nadwyżką energii słonecznej lub wiatrowej działają właściwie za darmo. Elektrownie szczytowo-pompowe mogą przetwarzać energię elektryczną pozyskaną za pomocą innych technologii, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa, na energię potencjalną grawitacji. Tak pozyskana energia może być magazynowana, gdy zapotrzebowanie na energię jest niskie, lub uwalniana, gdy zapotrzebowanie wzrasta. 

Konwencjonalna zapora wodna może zwiększać lub zmniejszać swój przepływ wody, aby zrównoważyć potrzeby sieci – niewiele innych technologii wytwarzania energii jest w stanie zrobić to bez odpadów i dodatkowych problemów. To samo dotyczy energii jądrowej, której nie da się tak po prostu wyłączyć za naciśnięciem guzika. W miarę jak kraje wdrażają politykę energetyczną w większym stopniu zależną od energii jądrowej, coraz większego znaczenia nabierają ekologiczne i wydajne sposoby absorpcji nadwyżek energii.

Czy automatyzacja i cyfryzacja mogą usprawnić pracę elektrowni wodnej?

Zaawansowanie cyfryzacji elektrowni wodnych i urządzeń pompowych jest niskie w porównaniu z innymi obszarami pozyskiwania energii odnawialnej, takimi jak elektrownie wiatrowe czy farmy słoneczne. Z tego względu należy przede wszystkim usprawnić działanie elektrowni i zwiększyć jej wydajność poprzez cyfryzację i automatyzację, a także renowację.

Energia elektryczna może być dostarczana z elektrowni do publicznej sieci energetycznej. Dlatego właśnie należy ją traktować jako nowe, odnawialne źródło energii, zdolne do zasilania całych miast. Jak to działa? Górny zbiornik znajduje się w odległości około jednego kilometra od elektrowni i jest wyposażony w szereg, szeroko rozmieszczonych urządzeń, w tym urządzeń do pomiaru poziomu wody, pomiaru temperatury oraz urządzeń do produkcji energii. Dostęp do zbiornika jest zdalny – operator elektrowni ma dostęp do informacji z dowolnego miejsca i może sterować elektrownią za pomocą platformy IoT i mobilnego monitoringu. 

Wszelkie zakłócenia mogą być wykryte i analizowane wcześnie dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym i komunikatom alarmowym. Konserwacja predykcyjna pozwala na uniknięcie awarii i reagowanie na wszelkie błędy. Platformy IoT, takie jak platforma sterowania IoT digifai, umożliwiają postęp w kierunku alternatywnych źródeł energii.

Wydajność ekonomiczna i eksploatacyjna pomp uzyskiwana dzięki ciągłemu monitorowaniu

Właściciele mniejszych obiektów często nie zdają sobie sprawy z zalet, jakie wynikają z doposażenia – żurawie pompowe można wyposażyć w cyfrowe czujniki poziomu i inklinometry, serwomotory sterowane przez IoT, bezprzewodowe panele zdalnego sterowania, a nawet system sztucznej inteligencji, który podejmuje decyzje na podstawie analizy prognozy pogody, zapotrzebowania na energię elektryczną lub zmian kosztów i korzyści na rynku energetycznym.

Dotychczas do sterowania i diagnozowania pomp znajdujących się tysiące metrów pod powierzchnią ziemi konieczne było stosowanie skomplikowanych algorytmów. Sprawdzało się to w przypadku odwiertów pionowych, ale złoża nie zawsze przebiegały pionowo pod urządzeniem wiertniczym. Obecnie, tzw. odwierty kierunkowe można obliczać w czasie rzeczywistym na krawędzi. Umożliwia to sprawdzanie w czasie rzeczywistym stanu odwiertów z pompą żerdziową, w tym dynamicznego naprężenia żerdzi, poziomu płynu, ciśnienia na wlocie pompy, ilości produkowanego gazu i emulsji itp.

Instalacja modułów RevPi Core 3+ i RevPi AIO w “Edge POC” – skrzynce doposażeniowej zintegrowanej z obudową startera lub urządzenia VFD. Źródło: revolutionpi.com

Na podstawie danych wprowadzonych przez użytkownika w chmurze można aktualizować algorytmy i wprowadzać okresowe ulepszenia w urządzeniach floty. Dzięki procesorowi RevPi Core 3+ i analogowemu modułowi rozszerzającemu RevPi AIO można uprościć wymagania dotyczące platformy programistycznej, która ma być przystosowana do pracy w warunkach przemysłowych, odporna na temperaturę i identyfikowalna.

Cyfryzacja zmienia wpływ na środowisko

Wdrożenie bardziej inteligentnych technologii ma również ogromne znaczenie dla środowiska i może przyczynić się do osiągnięcia założonych celów w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji energii. Cyfrowe rozwiązania nie są zarezerwowane wyłącznie dla dużych elektrowni i firm zajmujących się gospodarką wodną. Niezbędne czujniki i sprzęt komunikacyjny są już łatwo dostępne w ofercie Elfy Distrelec

Monitorowanie odwiertów i turbin wodnych oraz sterowanie nimi sprawia, że wytwarzanie energii (a także zapewnienie bezpieczeństwa wodnego) staje się ekonomicznie opłacalną opcją. Posiadacze istniejących urządzeń mogą je zmodernizować, na przykład zastosowanie pomp żerdziowych może zwiększyć wydajność i rentowność. Rozważając nowe projekty związane z wytwarzaniem energii, należy wziąć pod uwagę nowe możliwości cyfrowe. W Elfie Distrelec znajdziesz wszystko, co potrzebne. Chętnie służymy pomocą w realizacji każdego projektu.

Polecane produkty

Komputery przemysłowe, RevPi Connect+, Kunbus

Moduły rozszerzeń do komputerów przemysłowych, RevPi AIO, Kunbus

Komputery przemysłowe, RevPi, Core 3+, Kunbus

Total
0
Shares
Poprzedni post

Zintegrowana sieć energetyczna jutra: Jak czyste źródła energii zasilają miasta? 

Następny post

Nowoczesna technologia sygnalizacyjna: Rozmowa z Frankiem Bühlerem z firmy Werma

Powiązane posty