Поскольку энергетические системы требуют большей гибкости и надежности, операторы гидроэнергетики переосмысливают работу существующих активов. Ларс Майер, директор по глобальным продажам и тендерам компании Voith Hydro, объясняет, где кроются самые большие возможности для повышения эффективности отрасли — от модернизации турбин и использования частотно-регулируемых приводов до профилактического обслуживания и оптимизации с помощью искусственного интеллекта.
Поскольку большая часть мирового парка гидроэлектростанций сейчас работает в условиях энергосистемы, которые сильно отличаются от тех, что были предусмотрены при вводе в эксплуатацию, владельцы электростанций все больше внимания уделяют повышению гибкости, эффективности и надежности существующих активов. Модернизация турбин, усовершенствованная гидравлическая конструкция и цифровой мониторинг производительности становятся ключевыми элементами стратегий жизненного цикла, особенно в условиях, когда операторы реагируют на более изменчивые профили выработки и растущие потребности в балансировке.
В этом интервью в формате «вопрос-ответ» Ларс Майер, директор по глобальным продажам и тендерам Voith Hydro, рассказывает о том, как развивающиеся технологии турбин, профилактическое обслуживание и оптимизация на основе искусственного интеллекта меняют эффективность гидроэлектростанций как традиционного типа, так и гидроаккумулирующих.
В каких областях, по вашему мнению, можно добиться наибольшего повышения эффективности существующих гидроэлектростанций?
Значительного повышения эффективности существующих гидроэлектростанций можно добиться за счет модернизации турбин, в частности замены лопаток. Многие станции сегодня работают в условиях, которые отличаются от тех, что были заложены в их первоначальном проекте, например при изменении уровня напора, режима течения или увеличении доли работы при частичной нагрузке. Обновление гидравлической части с учетом текущих условий эксплуатации позволяет заметно повысить производительность в более широком диапазоне режимов работы.
Какая турбина или цифровая инновация за последние пять лет позволила повысить эффективность в реальных условиях и что сделало ее такой эффективной?
Последние разработки в области конструкции турбин Фрэнсиса, которые позволяют значительно увеличить продолжительность работы при частичной нагрузке вплоть до нуля, привели к очевидным улучшениям, особенно в системах, требующих гибкой эксплуатации.
В гидроаккумулирующих системах турбины с регулируемой частотой вращения показали значительный прирост эффективности в режиме генерации в сочетании с улучшенными характеристиками перекачки в широком диапазоне регулирования мощности. Эти инновации напрямую отвечают растущему спросу на гибкость в современных энергосистемах.
Как цифровые инструменты меняют подход к оптимизации работы турбин?
Цифровые инструменты все больше ориентированы на поддержание работоспособности турбин с помощью предиктивных подходов. Непрерывный мониторинг и анализ данных позволяют заблаговременно выявлять отклонения и поддерживать стратегии технического обслуживания по фактическому состоянию оборудования. Снижая вероятность незапланированных простоев, эти решения помогают поддерживать эффективную работу на протяжении всего жизненного цикла оборудования.
Какие новые технологии или подходы к проектированию обладают наибольшим потенциалом для увеличения мощности?
Искусственный интеллект демонстрирует большой потенциал как в эксплуатации, так и в развитии электростанций. В процессе эксплуатации ИИ может способствовать оптимизации диспетчерского управления, объединяя прогнозы притока воды, динамики цен на электроэнергию и планирование технического обслуживания, включая предиктивное обслуживание и стратегии использования запасных частей. Ожидается, что в долгосрочной перспективе инструменты разработки и оптимизации на основе ИИ будут способствовать совершенствованию конструкции турбин и систем
Источник информации: https://www.waterpowermagazine.com/analysis/how-turbine-modernisation-and-ai-are-improving-hydropower-efficiency/?cf-view
Фото: https://www.voith.com/corp-en/about-us/markets-locations/austria.html?category=AirSystems