«Цифровая теплоэлектростанция» повысит КПД угольных ТЭС

Повышение эффективности работы угольных электростанций — одна из сложнейших задач энергетической промышленности на сегодняшний день. Как правило, оборудование станций такого типа изношено (50% работающих станций в Европе построены более 25 лет назад), системы сложны, а средний КПД низок.

Стив Болз, Президент и главный исполнительный директор GE Power, отметил: «Миру потребуется на 50% больше энергии через 20 лет, и эта энергия должна быть доступна, надежна, стабильна и экологична. Чтобы удовлетворить эту потребность и соответствовать требованиям, поставленным на конференции по климату в Париже (COP21), компаниям нужно применять цифровые технологии, которые позволят трансформировать сектор и снизить мировые выбросы углерода. Сегодня мы вместе с нашими заказчиками видим огромный потенциал программного обеспечения и аналитики, которые позволяют создавать комплексные цифровые решения и повышать эффективность производства в соответствии с экологическими стандартами».

Обеспечивая возможность мониторинга и анализа данных, получаемых от более чем 10 000 датчиков, установленных на оборудовании, Цифровая теплоэлектростанция GE помогает операторам принимать правильные решения об оптимальной эксплуатации установок, повышая эффективность и надежность при снижении воздействия на окружающую среду. Это решение может предотвратить 0,58 гигатонн выбросов парниковых газов — что эквивалентно эффекту от запрета на эксплуатацию 120 миллионов машин на дорогах, замены 20 миллиардов ламп накаливания на светодиоды и посадке 550 миллионов квадратных миль лесов, поглощающих углекислый газ из атмосферы.

По прогнозам аналитиков, уголь останется вторым крупнейшим мировым источником энергии до 2030 года, и даже наиболее важным источником электричества для развивающихся стран — Индии, Китая, Ближнего Востока и Африки. Способность стран соблюдать нормы выбросов, установленные в Париже в рамках соглашения COP21, при одновременном удовлетворении растущих потребностей в электроэнергии, будет зависеть от возможности более гибкой, ответственной и экологичной эксплуатации станций, работающих на ископаемом топливе -угле.

«После соглашения COP21 лучшие результаты, как мы думаем, будут у тех, кто комбинирует топливо и достигает максимальной эффективности с помощью потенциала цифровых решений», — отметил Андреас Луш, Президент и главный исполнительный директор GE Steam Power Systems. «Передовые цифровые решения GE в сочетании с глубокой экспертизой Alstom в тепловой энергетике позволяют нашим заказчикам повышать эксплуатационные характеристики и эффективность электростанций, сокращая выбросы и эксплуатационные расходы».

GE Power выпустила новое программное обеспечение «Цифровая теплоэлектростанция», которое сыграет существенную роль в достижении целей по выбросам парниковых газов, определенных соглашением COP21. На угольных станциях вырабатывается 40% электричества в мире. Новое программное обеспечение GE Power может снизить выбросы станций данного типа на 3%. Оснащенная усовершенствованными системами контроля и информационной безопасности, Цифровая теплоэлектростанция GE анализирует данные, получаемые от сенсоров, установленных на оборудовании станции, указывает на главные факторы, которые могут повлиять на работу (такие как качество топлива, старение оборудование и условия окружающей среды) и принимает соответствующие меры в рамках замкнутой системы управления. Новое программное обеспечение GE Power может снизить выбросы углекислого газа для угольных станций на 3%, а также сократить потребление топлива на 67 000 тонн угля в год при сохранении мощности (на основе станции на 1000 МВт).

Мониторинг работы оборудования в реальном времени особенно важен в случаях, когда паровая установка работает в режиме потребностей сети, то есть при более быстрых и частых повышениях мощности, на которые она не была рассчитана. Без эффективного мониторинга и управления основными процессами потребление топлива осуществляется не эффективно, выбросы растут, а сроки службы оборудования могут снижаться.

"Единственный способ, который позволит нам достичь целевых показателей по эффективности и экологичности — это сочетание научных данных с интеллектуальным программным обеспечением по автоматизации каждого аспекта цепочки создания стоимости электроэнергетического сектора, от генерации, до распределения и потребления«,- отметил Ганеш Белл, директор по цифровым технологиям GE Power. «Выход на рынок Цифровой теплоэлектростанции GE знаменует собой новый значительный шаг на этом пути».

Цифровая теплоэлектростанция GE контролирует и ищет оптимальное решение по комбинированию топлива и воздуха в процессе сжигания, что имеет критически важное значение как для выходной мощности, так и для объема выбросов. Излишнее топливо в смеси может увеличить выбросы. Недостаток воздуха может отрицательно сказаться на эффективности сжигания и выходной мощности.

Цифровая теплоэлектростанция GE может повысить качество эксплуатации и сократить выбросы почти всех паровых станций, пущенных в эксплуатацию за последние 25 лет (включая не оснащенные оборудованием GE и использующие технологии Alstom).

Подробнее о проекте

GE объявила о выпуске следующих приложений и решений, работающих на Predix:

· Управление эффективностью активов для цифровой паровой станции. Приложение, которое постоянно контролирует эффективность работы оборудования паровой станции, благодаря чему операторы могут принимать решения, позволяющие повысить качество эксплуатации, сократить время незапланированных простоев и продлить срок службы установки с минимальными капитальными затратами.

Оптимизация операций для цифровой паровой станции. Приложение для обеспечения заказчикам доступа к полной информации о парке оборудования, установленного на станции и влиянии, которое оказывают эксплуатационные решения на КПД, объем выбросов, мощность и производственные расходы. Особые возможности приложения включают:

- Оптимизация работы котла. КПД котельной установки в наибольшей степени влияет на общую эффективность станции. Программное обеспечение GE повышает надежность и КПД котельной установки и может снизить выбросы углекислого газа на 1-2%, NOx на 10-15% благодаря комплексному усовершенствованию процессов сжигания и очистки от сажи.

- Анализатор угля. Повышает качество эксплуатации станции благодаря настройке процессов управления сжигания и выпуска на основе свойств угля (таких как влажность). Это решение может снизить потребление топлива на 4 400 тонн угля в год на одной паротурбинной станции при сохранении мощности.

- Оптимизация работы ТЭС. «Цифровой двойник» физической паровой установки, работа которого постоянно контролируется с целью идентификации несоответствий между фактическими и идеальными показателями, относящимися к КПД (такими как мощность или объем выбросов). Например, экономическая выгода от повышения эффективности установки на 1% может составить $20 млн. через 10 лет.

- Умный старт. Снижает потери эффективности при изменениях нагрузки, помогая оператору улучшить основные параметры, в частности, скорость доставки до сети, воздействие на срок службы оборудования и потребление топлива.

- Оптимизация бизнеса для цифровой паровой станции. Приложение, объединяющие данные, такие как цены на топливо и энергию, уровень спроса на электричество и мощность станции (включая паровые станции), позволяющие трейдерам принимать более обоснованные решения о покупках и продажах.