Hoe houd je waterkracht onder controle:Beheer en onderhoud van waterkrachtcentrales

Door gebruik te maken van de zwaartekracht en de waterkringloop, hebben mensen lang geprofiteerd van een van de meest efficiënte en natuurlijk voorkomende energiebronnen van de aarde, water. Tegenwoordig helpt technologie om het proces van de productie van waterkrachtcentrales beter te beheersen. Hier, Jürgen Resch, manager energie-industrie bij COPA-DATA legt uit hoe intelligente technologie waterkracht onder controle kan houden.

Waterkracht genereert ongeveer 24% van 's werelds totale energie en is een van de meest efficiënte methoden voor energieopwekking. Groot-Brittannië profiteert al meer dan een eeuw van deze vorm van hernieuwbare energie. Volgens een studie van de World Atlas of Hydropower and Dams heeft het land echter het potentieel om verdere vruchten te plukken van investeringen in waterkrachtcentrales.

Stimulansen van de overheid, zoals de verplichting tot hernieuwbare energie en het feed-in-tarief, hebben Groot-Brittannië ertoe aangezet om zijn opwekking van hernieuwbare energie tegen 2020 te verhogen tot 15%. Maar wat zijn de voordelen van waterkrachtcentrales ten opzichte van andere hernieuwbare bronnen?

Hoog- en dieptepunten van waterkracht

Hydro-elektrische energie wordt algemeen beschouwd als een van de schoonste beschikbare energiebronnen, omdat er tijdens het proces geen koolstofdioxide wordt uitgestoten. De initiële investeringen in tijd, materialen en middelen kunnen echter extreem hoog zijn.

De civiele techniek die nodig is voor de bouw van installaties kan ongelooflijk ingewikkeld zijn. Het omleiden van rivieren, het huisvesten van ondergrondse elektriciteitscentrales en het zorgvuldig in overweging nemen van de water- en milieu-impact van de bouw zijn allemaal potentiële obstakels. Ongeacht deze complicaties zijn de voordelen van investeren in waterkracht ongeëvenaard.

Waterkracht kan net zo vluchtig zijn als andere hernieuwbare bronnen, maar omdat het 's nachts beschikbaar is, wordt het als consistenter beschouwd dan zonne-energie. Het geeft energiebedrijven ook meer controle dan sommige andere hernieuwbare energiebronnen.

In plaats van te vertrouwen op batterijopslag, kunnen waterkrachtcentrales pompopslag gebruiken om beter te controleren wanneer energie wordt opgewekt. Deze wijze van opslag houdt in dat water terug in de dam wordt gepompt als er geen behoefte is aan opwekking van elektriciteit of als de energieprijzen op dat moment bijzonder laag zijn.

Verschillende Europese landen en regio's zijn al sterk afhankelijk van waterkrachtcentrales, waaronder Zwitserland, Zuid-Duitsland, Oostenrijk en delen van Frankrijk.

Ter vergelijking:Groot-Brittannië is onervaren in de opwekking van waterkracht. Dus, wat kunnen we in Groot-Brittannië leren van deze landen die al succesvolle waterkrachtcentrales hebben gebouwd en hoe kan nieuwe technologie daarbij helpen?

Neem de controle met monitoringsoftware

Zoals bij elke energieopwekking, is besturings- en bewakingssoftware een essentiële manier om planten onder controle te houden. Vanwege de omvang van de meeste waterkrachtcentrales is investeren in intelligente besturingssoftware echter nog belangrijker.

Besturings- en bewakingssoftware voor waterkrachtcentrales kan een scala aan gegevens verzamelen - de systemen kunnen worden gebruikt als een lokale Human Machine Interface (HMI) voor de componenten van een elektriciteitscentrale, waarbij gegevens worden verzameld van tal van componenten, zoals turbines, generatoren en omvormers. Voor individuele energiecentrales kan de software worden gebruikt voor projectconfiguratie en rapportage of kan worden opgeschaald om een ​​aantal centrales in een hoger systeem te beheren. Maar hoe verbeteren deze gegevens de bedrijfsvoering?

Denk aan onderhoud als voorbeeld. Over het algemeen zullen machines in een waterkrachtcentrale om de paar jaar moeten worden herzien en gerepareerd. Zonder de benodigde gegevens om nauwkeurig te voorspellen wanneer een machine mogelijk onderhoud nodig heeft, is investeren in reparatie en onderhoud puur gebaseerd op giswerk.

Intelligente monitoringsoftware, zoals COPA-DATA's zenon, kan de nodige gegevens verzamelen om onderhoudspersoneel te helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen, waardoor de kans kleiner wordt dat er geld wordt verspild aan onnodig onderhoud.

Door gegevens van de werking van de fabriek te archiveren, kan de software eventuele problemen met machines of apparatuur in de fabriek identificeren. Voor degenen die bekend zijn met besturingssoftware voor energie en infrastructuur, kan het begrijpen van de gegevens een kunstvorm zijn. Gelukkig kan moderne software deze informatie verzamelen in een gemakkelijk te begrijpen rapport, waardoor onderhoudspersoneel kan bepalen waar de machinestoring zich waarschijnlijk zal voordoen, als de fabriek over meerdere locaties is verspreid.

Reageer in realtime op waarschuwingen

Het verzamelen en archiveren van gegevens kan ook voordelig zijn bij het reageren op problemen in de fabriek. Door hun omvang hebben veel waterkrachtcentrales onbemande controlekamers, wat kan leiden tot langzame reacties bij een probleem. In plaats van te wachten tot het probleem escaleert, zullen de meeste moderne controlesystemen operators ook waarschuwen via sms, e-mail of een oproep.

Met deze methode kunnen operators reageren en vaststellen wat er is misgegaan. In deze omstandigheden is het vaak nodig om de eerdere gebeurtenissen van de fabrieksoperatie te reconstrueren om precies te bepalen waar in het proces de fout is opgetreden. Nogmaals, software kan helpen.

De zenon van COPA-DATA heeft bijvoorbeeld een speciale Process Recorder-module. Deze functie kan operationele gegevens uit het archief halen en de werking van de fabriek op elk gewenst moment opnieuw afspelen. Dit biedt operators een weergave van wat er mis is gegaan, waardoor het probleem sneller kan worden geïdentificeerd en de uitvaltijd wordt verminderd.

Deze methode van data-archivering betekent ook dat gebeurtenissen worden vastgelegd en beschikbaar zijn voor latere analyse. Hierdoor kunnen fabrieksmanagers beter geïnformeerde beslissingen nemen en de efficiëntie van de fabriek nog verder verbeteren.

Waterkracht is misschien wel een van de meest efficiënte hernieuwbare bronnen, maar dat betekent niet dat de opwekkingsmethoden niet kunnen worden verbeterd. Met behulp van besturings- en monitoringtechnologie profiteren energiebedrijven in Centraal-Europa nu al van de koolstofvrije kracht van waterkracht.

Groot-Brittannië gebruikt al eeuwenlang waterkracht, maar met toenemende druk om zijn doelstellingen voor hernieuwbare energie te halen, wordt het misschien tijd dat Groot-Brittannië het gebruik van waterkracht naar een hoger niveau tilt.

De auteur van deze blog is Jürgen Resch, manager energie-industrie bij COPA-DATA