水力発電を管理する方法：水力発電所の管理と維持

人間は重力と水循環を利用することで、地球で最も効率的で自然に発生するエネルギー源の1つである水を長い間利用してきました。今日、テクノロジーは水力発電のプロセスをより適切に管理するのに役立っています。ここでは、 COPA-DATA のエネルギー業界マネージャーであるユルゲンレシュ インテリジェントテクノロジーが水力発電をどのように制御できるかを説明します。

世界の総エネルギーの約24％を生成する水力発電は、最も効率的なエネルギー生成方法の1つです。英国は、1世紀以上にわたって、この形態の再生可能エネルギーの恩恵を受けてきました。ただし、水力発電とダムの世界地図による調査によると、この国は水力発電所への投資からさらに多くの見返りを得る可能性があります。

再生可能エネルギー義務や固定価格買取制度などの政府のインセンティブにより、英国は2020年までに再生可能エネルギーの発電量を15％に増やすことを約束しています。しかし、他の再生可能エネルギー源に対する水力発電の利点は何ですか？

水力発電の高低

水力発電は、プロセス中に二酸化炭素を排出しないため、利用可能な最もクリーンなエネルギー源の1つと広く見なされています。ただし、時間、材料、リソースの初期投資は非常に高くなる可能性があります。

プラント建設に必要な土木工学は、非常に複雑になる可能性があります。河川のルート変更、地下電力ユニットの収容、建設による水生および環境への影響の慎重な考慮は、すべて潜在的な障害となります。これらの複雑さにもかかわらず、水力発電に投資することの見返りは比類のないものです。

水力発電は他の再生可能エネルギー源と同じくらい揮発性である可能性がありますが、夜間に利用できるため、太陽光よりも安定していると考えられています。また、エネルギー会社に他の再生可能エネルギーよりも高いレベルの制御を提供します。

水力発電所は、蓄電池に頼るのではなく、揚水発電を使用して、エネルギーが生成されるタイミングをより適切に制御できます。この貯蔵方法では、電力を生成する必要がない場合、または当時のエネルギー価格が特に低かった場合に、ダムに水をポンプで戻す必要があります。

スイス、南ドイツ、オーストリア、フランスの地域など、ヨーロッパのいくつかの国や地域はすでに水力発電に大きく依存しています。

それに比べて、英国は水力発電の経験が浅い。では、すでに成功した水力発電所を建設しているこれらの国々から英国は何を学ぶことができ、新しい技術はその過程でどのように役立つのでしょうか？

監視ソフトウェアで制御する

他のエネルギー生成操作と同様に、制御および監視ソフトウェアは、プラントを制御下に置くための不可欠な方法です。ただし、ほとんどの水力発電事業の規模が大きいため、インテリジェント制御ソフトウェアへの投資はさらに重要です。

水力発電所の制御および監視ソフトウェアは、一連のデータを取得できます。このシステムは、発電所のコンポーネントのローカルヒューマンマシンインターフェース（HMI）として使用でき、タービン、発電機、発電機などの多数のコンポーネントからデータを収集できます。コンバーター。個々の発電所の場合、ソフトウェアはプロジェクトの構成とレポートに使用できます。または、より高いレベルのシステムで多数の発電所を管理するためにスケールアップすることもできます。しかし、このデータはどのように運用を改善しますか？

例としてメンテナンスを考えてみましょう。一般的に、水力発電所の機械は、数年ごとに改修・修理する必要があります。ただし、マシンのメンテナンスが必要になる時期を正確に予測するために必要なデータがない場合、修理とメンテナンスへの投資は純粋に推測作業に基づいています。

COPA-DATAのゼノンのようなインテリジェントな監視ソフトウェアは、必要なデータを収集して、保守担当者がより多くの情報に基づいた意思決定を行えるようにし、不要な保守にお金を浪費する可能性を減らします。

ソフトウェアは、プラントの運用からのデータをアーカイブすることにより、プラント内の機械または設備の問題を特定できます。エネルギーとインフラストラクチャの制御ソフトウェアに精通している人にとって、データを理解することは芸術的な形になり得ます。ありがたいことに、最新のソフトウェアはこの情報をわかりやすいレポートにまとめることができます。これにより、プラントが複数のサイトに分散している場合に、保守担当者が機械の故障が発生する可能性のある場所を正確に特定できます。

リアルタイムでアラートに対応

データの収集とアーカイブは、プラントの問題に対応する場合にも有利です。そのサイズのために、多くの水力発電所には無人の制御室があり、問題が発生した場合に反応が遅くなる可能性があります。最新の制御システムのほとんどは、問題がエスカレートするのを待つのではなく、SMS、電子メール、または電話でオペレーターにアラートを提供します。

この方法を使用すると、オペレーターは何がうまくいかなかったかを反応して特定できます。このような状況では、多くの場合、プラントの運転の過去のイベントを再構築して、プロセスのどこでエラーが発生したかを正確に把握する必要があります。繰り返しになりますが、ソフトウェアが役立ちます。

たとえば、COPA-DATAのzenonには、専用のProcessRecorderモジュールがあります。この機能により、アーカイブから運用データを取得し、いつでもプラントの運用を再生できます。これにより、オペレーターは問題の再現を行うことができ、問題をより迅速に特定できるようになり、ダウンタイムが短縮されます。

このデータアーカイブの方法は、イベントが記録され、その後の分析に利用できることも意味します。これにより、プラント管理者はより多くの情報に基づいた意思決定を行い、プラントの効率をさらに向上させることができます。

水力発電は最も効率的な再生可能エネルギー源の1つかもしれませんが、それはその発電方法を改善できないという意味ではありません。中央ヨーロッパのエネルギー会社は、制御および監視技術を使用して、水力発電エネルギーの無炭素電力からすでに恩恵を受けています。

英国は何世紀にもわたって水力発電を使用してきましたが、再生可能エネルギーの目標を達成するための圧力が高まっているため、おそらく英国は水力発電の使用を次のレベルに引き上げる時期です。

このブログの作成者は、COPA-DATAのエネルギー業界マネージャーであるJürgenReschです。