Kilka lat temu, awaria zasilania na największym lotnisku świata – Hartsfield-Jackson Atlanta International – kosztowała Delta Air Lines utratę dochodów rzędu 25–50 mln USD z powodu konieczności odwołania około 1400 lotów. Ten przykład podkreśla ryzyko i koszty związane z nieplanowanymi przestojami. Co zrobić, by poprawić dostępność i niezawodność zasilania w różnorodnych obiektach. W jaki sposób technologia może pomóc w zarządzaniu energią? Jakie są związane z tym najlepsze praktyki?
Przestoje zdarzają się nie tylko na lotniskach, ale dotykają również innych typów obiektów, generując gigantyczne straty. Interbit Data szacuje, że średni koszt przestoju w szpitalach wynosi 8 662 USD na minutę, podczas gdy ITIC podało, że 98% firm twierdzi, że jedna godzina przestoju kosztuje ponad 100 000 USD.
Duże budynki i obiekty krytyczne są szczególnie zależne od niezawodnego zasilania, a problemy z nim związane są coraz bardziej powszechne. Jest ku temu wiele powodów. Najczęstsze z nich to niepożądane poważne zjawiska pogodowe, starzejące się sieci przesyłowe i coraz więcej zdecentralizowanych źródeł energii dodawanych przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej. Wszystkie te czynniki mogą powodować problemy ze stabilnością i dostępnością energii elektrycznej, docierającej do fabryk, szpitali, hoteli itd. Dodatkowo, sieci elektryczne wewnątrz poszczególnych obiektów stają się coraz bardziej złożone. Coraz większa ilość energoelektroniki – takiej jak, np. sterowniki PLC – może generować „zanieczyszczenia” w systemie zasilania, które wpływa na niezawodność sprzętu. Jeśli do tego dołożyć wyzwania stawiane przez ogólnoświatowe czynniki, takie jak pandemia, oczywiste staje się, że infrastruktura energetyczna musi być bardziej odporna na zakłócenia niż kiedykolwiek wcześniej.
Kluczem do sukcesu jest digitalizacja systemu dystrybucji energii elektrycznej. Cyfrowy system pomoże uzyskać lepszą widoczność, wgląd w dane analityczne i wsparcie decyzji. W ten sposób rozwiązania cyfrowe pomagają odnaleźć problemy związane z jakością energii, które mogą mieć wpływ na operacje i żywotność krytycznych zasobów.
Oto 7 sposobów pokazujących jak zarządzanie energią pomaga w utrzymaniu niezawodnej pracy dowolnego obiektu:
System zarządzania energią zapewnia pracownikom odpowiedzialnym za obsługę i konserwację wgląd w stan całego systemu elektrycznego. Pomaga w monitorowaniu i prowadzeniu raportów o stanach takich jak szczytowe zapotrzebowanie i obciążenie urządzeń. Może informować o funkcjonowaniu wyłączników, UPS-ów, transformatorów, generatorów itp. Zespół odpowiedzialny za utrzymanie obiektu będzie otrzymywać alarmy w przypadku wystąpienia wszelkich nietypowych warunków lub zdarzeń, co pozwoli im zobaczyć, przeanalizować i zrozumieć, skąd pochodzą awarie pojawiające się w sieci dystrybucji energii elektrycznej.
System zarządzania zasilaniem zapewnia pracownikom obsługi i konserwacji wgląd w stan całego systemu elektrycznego, pomagając w monitorowaniu i prowadzeniu raportów o stanach takich jak szczytowe zapotrzebowanie i obciążenie urządzeń, takich jak wyłączniki, UPS-y, transformatory, generatory itp. Twój zespół będzie otrzymywał alarmy o wszelkich nietypowych stanach lub zdarzeniach, co pozwoli Ci zobaczyć, przeanalizować i zrozumieć, skąd pochodzą awarie sieci elektrycznej.
Zarządzający obiektem muszą mieć pewność, że elektryczne urządzenia zabezpieczające są w stanie spełnić swoją funkcję, współdziałając z systemami ochrony, których zadaniem jest zminimalizowanie skutków awarii. System zarządzania energią pomaga regularnie sprawdzać konfigurację wyłączników, aby zapobiec problemom wynikającym z jego niewłaściwych ustawień.
Narzędzia do zarządzania energią pomogą zrozumieć potrzeby w zakresie przepustowości infrastruktury dystrybucji energii elektrycznej, w tym zaplanować jej rozbudowę lub modyfikacje zasilania obiektu. Zarządzający muszą mieć pewność, że wszelkie wprowadzane modernizacje na terenie obiektu nie będą przekraczać mocy przyłączeniowej budynku czy zakładu. Pomoże to złagodzić potencjalne zagrożenia dla infrastruktury elektrycznej, takie jak uciążliwe wyzwalanie wyłączników zabezpieczających czy przegrzewanie, które może spowodować pożar.
Ciągłość działalności zakładów zależy od krytycznych zasobów, takich jak silniki, transformatory i rezerwowe systemy zasilania. Jednak według czołowych ekspertów branży takich jak Arshad Mansoor, starszy wiceprezes Electric Power Research Institute, „generatory zapasowe nie będą działać w 20-30% przypadków”. Zarządzający muszą zapewnić niezawodność i dostępność systemów zasilania rezerwowego na wypadek nieoczekiwanych przerw w zasilaniu. Może w tym pomóc system zarządzania energią, wykorzystujący dokładne dane płynące z systemu dystrybucji energii. Zautomatyzowane procedury umożliwiają rutynowe testowanie generatorów, pomagają zaoszczędzić czas, poprawiając tym samym wydajność i zapewniając precyzję całego procesu testowania i jego dokumentowanie zgodnie z normami lub zaleceniami producenta.
„O dostępności zasilania, poza sprzętem, decydują również procedury operacyjne, które mogą być wspomagane odpowiednim oprogramowaniem. Przykładowo, w ośrodkach Data Center oprogramowanie służące do zarządzania infrastrukturą (DCIM – Data Center Infrastructure Management) umożliwia zdefiniowanie i harmonogramowanie na kilka lat w przód wszystkich wymaganych dokumentacją techniczno-ruchową i procedurami Inwestora przeglądów i testów.” – dodaje Sebastian Zasina, Data Center Solution Architect w Schneider Electric Polska.
Problemy z jakością zasilania mogą pozostać niezauważone i mieć istotny wpływ na operacje i procesy, prowadząc do uszkodzenia sprzętu, skrócenia okresu jego eksploatacji lub nieplanowanego przestoju. Te ukryte problemy są bardziej powszechne niż można by się spodziewać – szacuje się, że 15% zakładów funkcjonuje korzystając z energii elektrycznej o problematycznej jakości. 70% zakłóceń jakości energii elektrycznej pochodzi z samych obiektów, do których jest dostarczana i powoduje 30-40% wynikających z nich zdarzeń związanych z przestojami. System zarządzania energią elektryczną posiada narzędzia analityczne, które pomagają zrozumieć, jakie problemy związane z jakością zasilania mogą mieć negatywny wpływ na pracę budynku, linii produkcyjnej czy zakładu. Dzięki monitorowaniu i analizowaniu utrzymujących się zakłóceń można zdefiniować konieczne do ich usunięcia działania. Może to obejmować instalację urządzeń do korekcji jakości zasilania, takich jak np. filtry harmoniczne.
„W Schneider Electric wypracowaliśmy metodologię związaną z optymalizacją jakości zasilania, na którą się składają 3 etapy: Measure > Understand > Act. W skrócie, gdy kluczowe miejsca instalacji są opomiarowane (mówimy tu zarówno o licznikach, jak i np. wykonaniu audytu), na podstawie analizy zebranych danych, możemy zdefiniować odpowiednie środki dla właściwego i optymalnego rozwiązania eliminującego problemy związane z jakością energii.” – podkreśla Sebastian Zasina.
Systemy zarządzania energią i mocą oferują możliwość ręcznego i automatycznego zdalnego sterowania obciążeniami. Może to uprościć selektywne wyłączanie obciążenia na potrzeby regulowania popytu lub strategii reagowania na aktualne zapotrzebowanie na energię elektryczną. Schematy automatycznego sterowania mogą być również używane do przenoszenia źródła zasilania. Mogą wspierać rekonfigurację samonaprawiającej się sieci w celu szybkiego odizolowania usterki i przywrócenia zasilania.
7. Analiza zdarzeń zasilania
Gdy w sieci elektrycznej wystąpi potencjalnie szkodliwe zdarzenie związane z zasilaniem, należy szybko je odizolować. Systemy zarządzania energią zapewniają zaawansowane narzędzia, które obejmują poetyzację alarmów, analizę sekwencji zdarzeń i wykrywanie kierunku zakłóceń, które pomagają w skutecznym wskazywaniu przyczyn źródłowych. Uzbrojony w te informacje zespół może natychmiastowo podejmować właściwe decyzje, korzystając ze wskazówek prezentowanych na urządzeniach mobilnych, szybko przywrócić zasilanie i wykonywać działania zapobiegawcze w celu uniknięcia podobnych zdarzeń w przyszłości.
Szczególnie teraz, w wymagającym czasie pandemii, zarządzający infrastrukturą elektryczną w różnorakich obiektach muszą skupić się na dostępności zasilania i jego niezawodności. W przeciwnym razie ryzykują wystąpieniem nieplanowanych przestojów, wysoce nieefektywnych operacji elektrycznych i częstszych awarii sprzętu. Wszystko to prowadzi do podniesienia kosztów operacyjnych i, w niektórych przypadkach, poważnych strat finansowych. Zdigitalizowana sieć dystrybucji i narzędzia do zarządzania energią oferowane przez Schneider Electric pomagają analizować i optymalizować stan dystrybucji energii. Firmom, które nie dysponują zasobami lub wiedzą ekspercką pozwalającą na pełne wykorzystanie tych narzędzi, Schneider Electric oferuje również swoje usługi doradcze.
Jak może wyglądać firma w najbliższej przyszłości?! Kluczowym czynnikiem jest rozwój łączności komórkowej piątej generacji, a sieć 5G będzie pełnić rolę platformy innowacji, wynika z najnowszego raportu Ericsson.
