Pilotný program testovania systému NODA v Pezinku
ENGIE na Slovensku minulý rok zahájila pilotný projekt testovania systému NODA. Tento systém bol nasadený v tepelnom hospodárstve v Pezinku. Cieľom projektu je optimalizácia výroby a distribúcie tepla, optimalizácia palivového mixu a zníženie nákladov na palivo a prevádzku. Niekoľko mesiacov prevádzky prinieslo prvé merateľné výsledky v podobe optimalizácie palivového mixu.
Čo je to NODA?
NODA je nástroj, ktorý spája klasický inžiniering s modernými IT technológiami a algoritmami.
Využíva sa na:
– optimalizáciu výkonu vo vykurovacom systéme,
– zber a analýzu dát,
– na prepojenie: výroby – distribúcie – spotreby,
– na integráciu so SCADA systémom,
– na vizualizáciu parametrov a meraných veličín.
NODA pre svoje fungovanie využíva napríklad big data, analytické systémy, predpovede spotrieb, výkonu a počasia, machine learning. Všetky tieto funkcie umožňujú dosiahnuť nastavené hlavné ciele, a to optimalizáciu výroby a distribúcie tepla, zvýšenie energetickej efektívnosti a v neposlednom rade zníženie nákladov. NODA všetky svoje úkony vykonáva v reálnom čase. Tak ako zber dát, tak aj jednotlivé zásahy do fungovania prevádzky v Pezinku.
Ako funguje systém NODA?
Pilotný testovací program v ENGIE na Slovensku
Materský koncern ENGIE si pre svoj pilotný projekt vybral Slovensko, keďže systém chcel otestovať v tepelnom hospodárstve s dvojpalivovou základňou (biomasa a zemný plyn). A práve TH v Pezinku spĺňalo všetky parametre a požiadavky, ktoré boli potrebné pre úspešné nasadenie a overenie tohto inteligentného systému. Okrem dvojpalivovej základne to bol aj automatizovaný zber dát s periódou odpočtu minimálne 15 minút, komunikácia prostredníctvom rozhrania UA-OPC (OPC Unified Architecture / M2M – machine to machine communication) a komunikácia so SCADA systémom. Ďalšou, nemenej dôležitou súčasťou celého projektu bolo aj doplnenie snímačov teploty vo vybraných bytoch v Pezinku.
„Tepelné hospodárstvo v Pezinku je pre testovanie systému NODA ideálnym projektom. V rokoch 2014 až 2017 prešlo komplexnou modernizáciou, ktorá zahŕňala rekonštrukciu rozvodov tepla, inštaláciu odovzdávacích staníc tepla a modernizáciu kotolní. Všetky systémy vo vykurovacej sieti boli zmodernizované, a sú teda kompatibilné a plne pripravené pre nasadenie a testovanie systému NODA,“ hovorí František Sás, riaditeľ úseku energetického kontrolingu a podporných činností ENGIE Services.
Implementácia systému NODA
Implementácia systému bola plánovaná v troch fázach – integračná, testovacia a ostrá prevádzka.
„V rámci integračnej fázy bol vytvorený virtuálny PC, zrealizovaný upgrade systému SCADA, nainštalovaný NODA klient na UA-OPC komunikáciu so SCADOU. Taktiež bolo potrebné vytvoriť tzv. „prenosové body“, aby bolo možné posielať dáta z jedného systému do druhého tak, aby systém NODA dokázal vstúpiť do našich programov a ovplyvniť riadenie celej sústavy. S tým súvisí aj ďalšia podmienka potrebná pre integráciu systému, a to je preprogramovanie všetkých programov v regulátoroch,“ vysvetľuje František Sás.
Testovacia fáza bola venovaná adaptácii a „učeniu sa“ systému NODA v súvislosti s tým, ako funguje celý vykurovací systém, ako je nastavená sústava a aké má reakčné časy. Celý proces fungoval na princípe machine learning.
Poslednou fázou bola ostrá prevádzka, ktorá bola zahájená spolu s vykurovacou sezónou 2018/2019.
Moduly systému NODA
Inteligentný systém NODA sa skladá z troch modulov – Forecaster, Planner a Tracker.
Prvý modul Forecaster, ako to už aj z názvu vyplýva, sa zameriava na vytváranie predpovedí spotrieb tepla, dopytu po teple a spracovanie podkladov pre optimalizáciu predpovedí na základe skutočne nameraných hodnôt a predpovede počasia. „Systém sa dokáže správať ako akumulátor. Podľa predpovede počasia si vie vopred naakumulovať teplo tak, aby ho v prípade potreby vedel efektívne využiť. Predchádza tak zapínaniu plynových kotlov v čase špičiek a pomáha viac využívať obnoviteľný zdroj – biomasu,“ približuje František Sás.
Druhý modul Planner, na základe optimalizácie spracuje plán, ktorý následne preposiela do tretieho modulu Tracker, kde sa realizuje. Tracker taktiež koordinuje a riadi zásahy do výroby a distribúcie.
Ciele systému NODA
Implementácia systému NODA ponúka svojim užívateľom mnohé výhody. ENGIE na Slovensku sa v prvom roku testovania zamerala hlavne na dva vybrané ciele, a to na optimalizáciu palivového mixu a zníženie nákladov na palivo – zemný plyn. Medzi ďalšie ciele a výhody využívania systému NODA patrí vyhladenie odberových špičiek, zníženie CO2, minimalizovanie štartov kotlov, zvýšenie kvality dodávky tepla, optimalizácia výroby elektriny (v prípade kombinovanej výroby elektriny a tepla) a optimalizácia sústavy pri využívaní viacerých kotlov.
„Ostrá prevádzka nám už priniesla prvé výsledky. V rámci optimalizácie palivového mixu sme v prvých štyroch mesiacoch tohto roku zaznamenali zvýšenie využívania biomasy v porovnaní s využívaním plynu. Prostredníctvom vizualizácie výsledkov meraní účinnosti odovzdávacích staníc tepla môžeme v reálnom čase sledovať, či všetky stanice a technológie fungujú tak ako majú, alebo niekde dochádza k výrazným odchýlkam. V týchto prípadoch vieme vďaka NODE okamžite zasiahnuť a určiť príčinu výkyvov,“ hovorí F. Sás a dodáva: „Nový systém využívame iba niekoľko mesiacov, ale už teraz môžeme hodnotiť pilotný projekt testovania NODY ako úspešný. Systém nám umožnil pracovať s oveľa väčším množstvom dát, vyhodnocovať fungovanie vykurovacieho systému v reálnom čase a vďaka rýchlym reakčným zásahom aj optimalizovať výrobu a distribúciu tepla v Pezinku,“ uzatvára František Sás.