Jste zde

Řídicí, optimalizační a vizualizační platforma ABB OPTIMAX

Antonín Vojáček, 8. Prosinec 2024 - 19:18

Jak efektivně řídit a optimalizovat různý mix energetických jednotek zahrnující solární panely, bateriová úložiště, větrníky, plynové jednotky, budoucí vodíkové jednotky se staršími zdroji tak, aby byl stabilní a co nejvíce ziskový? S pomocí specializovaných systémů s predikcí, jako např. ABB Ability OPTIMAX.

Prakticky veškerá moderní energetická zařízení, tj. zařízení na výrobu elektřiny, systémy skladování energie a spotřeby elektřiny, potřebují inteligentní prediktivní řízení pro maximální optimalizaci provozu, ať již z pohledu samotných procesů výroby a spotřeby, tak i z pohledu ekonomického. Podniky v průmyslovém i energetickém sektoru musí co nejlépe optimalizovat svou provozní efektivitu a tím dosahovat svých cílů udržitelnosti při současném zvyšování ziskovosti. To vyžaduje nasazení moderního nadřazeného řídicího a vizualizačního softwaru správy a optimalizace, jako je například takový ABB Ability Energy Management and Optimization - OPTIMAX.

Optimalizační platforma ABB Ability OPTIMAX

ABB Ability Energy Management and Optimization - OPTIMAX je softwarová sada, která poskytuje správu a optimalizaci energie pro energii, emise a procesy. Poskytuje koordinovanou kontrolu mnoha aktiv zaměřených na energetickou účinnost a dekarbonizaci. OPTIMAX je optimalizační prostředí pro řešení všech typů energetického managementu a optimalizačních výzev, kterým čelí průmyslové podniky a poskytovatelé energie.

Jádrem OPTIMAX je tzv. Dynamic Optimizer, tedy optimalizační technologie vyvinutá společností ABB a jedno z mála komerčně úspěšných (ne)lineárních programových řešení na celém světě. Konfigurace a nasazení systémů OPTIMAX jsou vysoce škálovatelné od místních přes serverové v datových centrech až po nativní cloudové nasazení. Nasazuje se také jako hybridní řešení s monitorováním a reportováním, moduly prediktivní optimalizace a prognóz v cloudu a místními funkcemi pro řízení a optimalizaci v reálném čase.

Oblasti využití ABB platformy OPTIMAX:

Virtuální elektrárny - sdružování decentralizovaných aktiv a umožnění integrace trhu s energií
Průmyslové areály - snížení uhlíkové stopy a zlepšení výrobních procesů
Nadřazené řízení pro více domén/sektorů - propojení řízení a spojování různých výrobních sektorů s modely pokrývajícími více fyzických domén / výrobních sektorů

Jednotlivé konkrétní produkty / komponenty platformy OPTIMAX:

OPTIMAX Cloud for Smart Charging (chytré nabíjení) - systém energetického managementu a optimalizace efektivního řízení dobíjecích stanic pro elektromobily se zaměřením na co nejvyšší efektivnost správy celých areálů mnoha stanic.
OPTIMAX for Steam & Power - řídicí a vizualizační systém pro snížení výrobních nákladů a zároveň zlepšení spolehlivosti dodávky páry. Umožňuje optimalizovat řízení a chod kotlů a boilerů pro zajištění větší účinnosti.
OPTIMAX for Monitoring & Reporting - měřící a vizualizační systém pro optimalizaci spotřeby energie prostřednictvím vizualizace dat díky přesnému monitorování aktualního energetického stavu jednotlivých zařízení v systému a pravidelného automatického reportování.
OPTIMAX for Hydrogen - systém energetického managementu a optimalizace pro přechodu k vodíku. Umožňuje vyhodnocovat výhodnost výroby či spotřeby zásob vodíku dle aktuálního stavu i výhledu podmínek výroby, spotřeby a cen energií na trhu.
OPTIMAX for Water - systém energetického managementu a optimalizace pro dodržování ekologických a bezpečnostních norem ve vodohospodářství při současném snižování spotřeby energie a uhlíkové stopy.
OPTIMAX for Oil & Gas - systém energetického managementu a optimalizace pro zvyšování účinnosti procesů v plynárenství a oblasti topných olejů prostřednictvím energetického managementu a optimalizace.
OPTIMAX for Chemicals & Refining - systém energetického managementu a optimalizace pro chemický a rafinérský průmysl pro dosažení efektivnějšího a tedy i lépe udržitelného provozního režimu a výrobního výkonu.
OPTIMAX for Virtual Power Plants - řídicí a vizualizační systém pro virtuální elektrárny optimálně kombinující výrobu a zálohu elektrické energie z mnoha různých výrobních zdrojů (solární, větrné, uhelné, vodíkové, bateriové) tak, aby byly ziskové.

ABB Ability OPTIMAX pro průmyslové provozy

Malé i velké firmy a společnosti dnes čelí výzvám spojeným s energetickou transformací na co nejvíce efektivní a dlouhodobě udržitelnou koncepci podle ISO 50001, která nejen minimalizuje emise CO₂, ale současně i snižuje náklady na energii a přizpůsobuje nabídku energie poptávce. Že to není možné splnit současně? Ale ano, je to možné. Jen je potřeba se co rychleji rozhodovat na základě mnoha různých informací, zvýšit konektivitu a transparentnost aktiv, mít automatický systém hlášení a průběžně analyzovat spotřebu. To samozřejmě není možné řešit "po staru" pomocí rozhodování operátora, který kliká na různá tlačítka na obrazovce. K tomu je nutný systém, která je schopen vyhodnotit současně a rychle mnoho různých informací, často protichůdných, a na jejich základě zcela automaticky rozhodovat a nakonec i vše jako nadřazený počítačový systém řídit a vhodně vizualizovat.

V rámci takového moderního energetického řízení je nutné současně sledovat například vývoj a predikci cen energie na burze, aktuální a budoucí svit slunce v každém místě solárních farem, aktuální a budoucí intenzitu větru v každém místě větrných farem, aktuální a budoucí odhad energie uložené v bateriových či případně budoucích vodíkových úložištích, možnosti provozu či nájezdu plynových či uhelných energetických bloků, či aktuálních cen a dostupnosti energie z jiných zdrojů či externích dodavatelů.

To vše je možné realizovat prostřednictvím modulárního systému OPTIMAX for Industrial Sites, který lze snadno nastavit a optimalizovat na dostupné energetické prostředky (energetický mix) každého uživatele (může využívat a platí jen ty řídicí prostředky, které aktuálně potřebuje).

OPTIMAX for Industrial Sites je škálovatelné řešení pro správu a optimalizaci energie (EMOS) pro průmyslové areály, mikrosítě a chytrá města, které pohání udržitelné procesy a dosahuje až 10% snížení nákladů na energii bez dopadu na provoz. Navíc nabízí dvoufázový přístup:

Monitoring & Reporting - vytváří přesné a intuitivní vizualizace, které pomáhají nejen splnit různé závazné zákonné požadavky (jako např. ISO50001), ale identifikovat potenciál pro zvýšení energetické účinnosti. Další výhodou je, že pomáhají optimalizovat způsob, jakým společnosti organizují všechny energetické možnosti na konkrétním provozním místě.
Control & Optimization - poskytuje denní optimalizaci na základě předpovědí počasí a zatížení. Následně podle toho koordinuje energetické zdroje v reálném čase, aby vyrovnal nabídku s poptávkou. Tento samoučící systém vypočítává optimální tok energie na základě prediktivních dat a kompenzuje odchylky v reálném čase. Díky takto optimalizované nabídce a poptávce mohou průmyslové závody a mikrosítě efektivně přidávat do svého provozního portfolia i levné, ale jen občasně provozovatelné obnovitelné zdroje, aniž by se zvyšovalo riziko ovlivnění spolehlivosti nebo stability sítě. Pokud existují příznivé cenové/výrobní podmínky, mohou závody a mikrosítě dokonce prodávat přebytečnou produkci energie a kapacitu pro zvýšení výnosů aktivní účastí na energetických trzích a zapojením se do schémat odezvy na poptávku.

ABB Ability OPTIMAX pro řízení a správu provozu výroby a využití vodíku

Energetické a průmyslové společnosti čelí zvýšenému tlaku na hledání nových způsobů jak využít sílu obnovitelné energie. Energetické a vodohospodářské společnosti například hledají příležitosti jak snížit svou uhlíkovou stopu a lépe využít přebytečnou energii z obnovitelných zdrojů. Průmyslové společnosti hledají přístupy k dekarbonizaci svých procesů a minimalizaci nákladů na energii. Progresivní organizace uznávají, že vodík je zásadní jak pro dekarbonizaci mnoha průmyslových procesů, tak pro využití potenciálu přebytečné obnovitelné energie. Úkolem je efektivně vyrábět tento zelený vodík.

Společnosti musí překonat nepředvídatelnost obnovitelných zdrojů energie a skutečnost, že poptávka po vodíku je oddělena od výroby energie a je mimo úplnou kontrolu jakékoli společnosti. Nedostatek provozních zkušeností s vodíkovými elektrárnami je další výzvou, zejména když čelíme tlaku na udržení úrovně nákladů na vodík dostatečně nízké, aby byl vodík životaschopný. Portfolio digitálních řešení ABB pro průmysl zeleného vodíku je klíčem ke splnění těchto výzev.

Závěr

ABB nabízí modulární a přitom ucelené portfolio digitálních řešení, která pomáhají společnostem zvýšit efektivitu a maximalizovat celkovou hodnotu vytvořené a využité energie prostřednictvím řízení energetických toků a jejich energii přeměňujících i energii spotřebovávajících zařízení. ABB se přitom zaměřuje jak na řízení nejnovějších technologií (např. zmíněnou optimalizaci nákladů na využití vodíku), tak na starší energetické technologie (např. využívání plynu nebo páry) a na snížení jejich uhlíkové stopy v různých stávajících průmyslových firmách a odvětvích. Toto nejnovější portfolio softwarových aplikací tak doplňuje ostatní automatizační a elektrifikační řešení ABB. Díky tomu tak mohou výrobci energie a průmyslové závody koordinovat svá aktiva a výrobu s cílem dlouhodobě optimalizovat celkovou spotřebu energie i náklady na ni.