top-image
WSTECZ

Jak zmienić kierunek wiatru na lepszy, czyli nowoczesne systemy SCADA napędzające farmy wiatrowe

Rosnące zapotrzebowanie na alternatywne źródła energii oraz zwiększone inwestycje w tym obszarze napędzają szybki rozwój energetyki wiatrowej. Zwiększa się nie tylko liczba nowo budowanych instalacji – obserwujemy również postęp technologiczny w farmach wiatrowych. Jednym z najbardziej sprzyjających mu rozwiązań są, znane z innych branż produkcyjnych, systemy SCADA. Ich powszechne wykorzystanie w energetyce wiatrowej pozwala na znaczne usprawnienie procesu produkcji energii przy jednoczesnym obniżeniu kosztów związanych z serwisowaniem urządzeń.

Wiatr źródłem pozytywnych zmian

Kryzys klimatyczny i wzrost zainteresowania kwestiami ochrony środowiska, kurczące się pokłady węgla, a także rosnące w dłuższej perspektywie ceny ropy naftowej i gazu ziemnego to czynniki, które sprawiły, że w ostatnich dekadach oczy świata zwróciły się ku odnawialnym źródłom energii. Wśród nich znajduje się energia wiatrowa, która w ciągu ostatnich lat zyskała szerokie uznanie oraz wielką popularność. Wśród światowych liderów i prekursorów w wykorzystywaniu energii wiatrowej na szeroką skalę znajduje się Dania, która w 2019 roku pozyskała 47% energii właśnie z tego źródła. Z kolei 27 grudnia 2020 roku udział węgla w produkcji energii elektrycznej w Polsce pierwszy raz spadł poniżej 50%. Jest to związane, między innymi, z najwyższą w historii produkcją farm wiatrowych. Według Global Wind Report, w 2019 roku energia pozyskana z wiatru stanowiła 15% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną w krajach Unii Europejskiej. Zdaniem naukowców, trend ten ma się stale nasilać w perspektywie kolejnych 5 lat.

Nowa jakość pracy elektrowni wiatrowych

SCADA (ang. Supervisory Control and Data Acquisition) to system informatyczny, którego zadaniem jest przede wszystkim monitorowanie procesu produkcyjnego i zwiększenie wydajności produkcji poprzez zbieranie i analizowanie danych pochodzących z urządzeń produkcyjnych. Znajduje się on pomiędzy urządzeniami sterującymi, pomiarowymi i wykonawczymi (takimi jak sterowniki PLC, moduły I/O, czujniki i liczniki) a operatorem maszyny, całej linii produkcyjnej czy wręcz całej fabryki lub grupy fabryk. System SCADA umożliwia nie tylko zbieranie danych i ich wizualizację, ale również sterowanie procesami i alarmowanie.

W przypadku elektrowni wiatrowych, podstawową korzyścią zastosowania systemów SCADA jest znaczne obniżenie kosztów obsługi serwisowej urządzeń. Dzięki funkcji wykrywania błędów i usterek w pracy turbin wiatrowych, a często nawet symptomów przyszłych usterek, możliwe jest szybkie dotarcie do danego elementu i jego naprawa bądź wymiana, co minimalizuje czas przestoju pracy. W przypadku trudno dostępnych lub oddalonych elektrowni, np. znajdujących się na Morzu Bałtyckim, możliwość zdalnego odczytania symptomów usterki to znaczne ograniczenie kosztów związanych z przybyciem i pracą serwisantów. Dzięki analizie danych dotyczących prac turbin, warunków środowiskowych i występujących usterek, możliwe są również działania prewencyjne, wydłużające nieprzerwany czas eksploatacji turbin.

Drugą zasadniczą korzyścią stosowania systemów SCADA jest możliwość wykorzystania pozyskanych danych w procesie prognozowania i optymalizacji produkcji. Produkcja energii ze źródeł odnawialnych, szczególnie energii wiatrowej czy słonecznej, ulega dużym zmianom w cyklu dobowym. Z drugiej strony, wciąż dostępne są jedynie ograniczone możliwości magazynowania wytworzonej energii elektrycznej. Dlatego niezwykle ważne staje się maksymalne zrównanie podaży z popytem – przede wszystkim w kontekście wchodzącej w życie z początkiem 2021 roku reformy na Rynku Bilansującym. W jej wyniku uczestnikami rynku zostają również słabo sterowalne elektrownie wiatrowe, dla których niezbilansowanie energii produkowanej i oddawanej do Krajowego Systemu Elektroenergetycznego będzie wiązało się z dodatkowymi kosztami działalności. Połączenie systemów SCADA z zaawansowanymi narzędziami analitycznymi pozwala, między innymi, na zaprogramowanie ustawień łopat wiatraków na podstawie prognozy pogody tak, aby dostosować ich pracę do prędkości i kierunku wiatru, w rezultacie uzyskując optymalny poziom produkcji.

Kompetencje Sii docenione w Danii

W lipcu 2020 roku wiodący duński producent turbin wiatrowych wybrał Sii Polska na integratora rozwiązań wykorzystujących system SCADA.

W projekcie jesteśmy odpowiedzialni za konfigurowanie i kalibrowanie kontrolerów PLC i wszelkich innych urządzeń sterujących umiejscowionych w turbinie wiatrowej oraz stworzenie ustandaryzowanego kanału komunikacji (standard OPC), przy pomocy którego dane w trybie rzeczywistym trafiają do SCADA. Operator, korzystając z przygotowanej przez nas wizualizacji, ma dostęp do kluczowych danych procesu produkcji energii. Może wpływać na ustawienia turbiny lub podejmować decyzje o koniecznych wizytach serwisowych mówi Szymon Woźnica, Business Development Manager w Centrum Kompetencyjnym Usług Inżynieryjnych Sii Polska.

Jednym z ciekawszych wyzwań z jakimi mają dziś do czynienia eksperci Sii jest integracja informacji pochodzącej bezpośrednio z „linii produkcyjnej” (zebranej przez SCADA) z danymi pochodzącymi z zewnątrz, w tym ekonomicznymi, np. prognozowany popyt na energię elektryczną czy cena 1 kW oraz pogodowymi, np. prędkość i kierunek wiatru, nadchodzące fronty atmosferyczne i wiele innych.

Dzięki umiejętności i praktyce łączenia doświadczeń Centrum Kompetencyjnego Usług Inżynieryjnych z wiedzą innych Centrów Kompetencyjnych Sii (np. Business Intelligence) jesteśmy w stanie wspierać naszych klientów we wdrażaniu kompleksowych narzędzi umożliwiających produkcję energii wiatrowej w sposób jeszcze efektywniejszy zapewnia Piotr Żukowski, Head of Industry Public & Utilities w Sii Polska.

Kompleksowe rozwiązanie dla sektora użyteczności publicznej

Jako wiarygodny partner firm z sektora usług użyteczności publicznej, Sii Polska realizuje szerokie spektrum projektów, obejmujących wdrażanie, utrzymanie i rozwój systemów monitoringu i wsparcia produkcji. Posiadamy doświadczenie we wdrażaniu systemów SCADA, a także tworzeniu dedykowanego oprogramowania, współpracującego z systemami nadzoru produkcji. Budujemy systemy SCADA od podstaw, programujemy i dostosowujemy czujniki i sterowniki PLC, integrujemy je z innymi systemami oraz jesteśmy w stanie wesprzeć budowę elektrowni wiatrowej, nawet na morzu.

Inżynierowie Sii realizują projekty dla dwóch wiodących światowych producentów turbin wiatrowych, dotyczące integracji sensorów z systemem SCADA, analityki danych, a także budowy platform wewnętrznych opartych o Microsoft 365.

Dowiedz się więcej o naszej ofercie dla sektora usług użyteczności publicznej oraz o dostarczanych przez Sii Polska usługach inżynieryjnych.

Może Cię również zainteresować

Pokaż więcej newsów

Bądź na bieżąco

Zapisz się do naszego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje ze świata Sii.

ZATWIERDŹ

This content is available only in one language version.
You will be redirected to home page.

Are you sure you want to leave this page?

Einige Inhalte sind nicht in deutscher Sprache verfügbar.
Sie werden dann auf die englische Sprachversion der Website weitergeleitet.

Möchten Sie fortsetzen?