Siltumtīklu digitalizācija: praktiskas atziņas

21. gadsimtā jeb globālās digitalizācijas laikmetā ir grūti atrast uzņēmumu, kas darbotos statiskos apstākļos. Cenšoties pilnveidot biznesa procesus, nodrošināt pakalpojumu kvalitāti, uzticamību un vienlaikus samazināt zaudējumus, uzņēmumu vadītāji un eksperti saskaras ar ārējiem un iekšējiem izaicinājumiem.

Tā ir diezgan izplatīta situācija, kad centralizētās siltumapgādes sistēmas inženieri uzdod sev jautājumu: kā nodrošināt drošu un efektīvu apkures sistēmas darbību un samazināt siltuma zudumus?

Liels datu apjoms ir gan ieguvums, gan izaicinājums

Efektīvu biznesa lēmumu pamatā ir ticami dati. Arī uzņēmumiem ir pieeja dažādiem datiem, tomēr ļoti bieži tie netiek analizēti tik rūpīgi, cik tas ir iespējams. Siltumapgādes pakalpojumu sniedzēji nav izņēmums. Pieņemot lēmumus un izvēloties risinājumus energoefektīvai siltumapgādes sistēmas pārvaldībai, ir jāņem vērā ne tikai nepieciešamā siltuma jauda, bet arī siltumnesēja temperatūra un citi parametri.

Mūsdienās viedie siltumenerģijas skaitītāji ir ļoti izplatīti, ļaujot attiecīgos datus nolasīt jebkurā laikā un regularitātē. No otras puses, siltumtīklu darbiniekiem ir pieejami arvien vairāk datu, kurus ir iespējams analizēt. Acīmredzams ir jautājums: ko darīt ar saņemto informāciju? Kā ar to ātri rīkoties? Kā pieņemt lēmumu, izmantojot datu analīzi? Labā ziņa ir tā, ka tirgū ir pieejami IT risinājumi, kas var uzreiz nolasīt un apstrādāt liela apjoma datus, un rezultātā tie nodrošina labāko risinājumu siltumtīklu pārvaldībai.

Izaicinājumi siltumapgādes pakalpojumu sniedzējiem

Neskaitāmi siltumapgādes uzņēmumi saskaras ar dažādiem izaicinājumiem. Pirmkārt, siltuma pieprasījuma samazināšanās ēku atjaunošanas un klimata pārmaiņu dēļ, siltuma ražošanas un transportēšanas izmaksu samazināšana, atjaunīgo energoresursu integrēšana. Otrkārt, siltumenerģijas pieprasījuma pieaugums lielajās pilsētās. Treškārt, siltumapgādes uzņēmumi bieži atzīst, ka viņu rīcībā nav pieejama visa tehniskā informācija par iekārtām, tīkla shēmas un dokumentācija nav atjaunināta.

Ņemot vērā, ka uzņēmumiem trūkst skaidras informācijas par siltumapgādes tīklu, pārdomātus lēmumus nav iespējams pieņemt. Tipiska ir situācija, kad siltumapgādes piegādātājs, saņemot sūdzību no kāda mājas iedzīvotāja, kurš uzskata, ka šajā ēkā ir pārāk auksts, paaugstina siltumenerģijas temperatūru, kas tiek piegādāta no katlumājas, lai gan problēma nav siltumapgādes piegādātāja pusē, bet gan konkrētās mājas apkures punktā. Šis scenārijs labi ilustrē situāciju, kad nekorekti interpretēta informācija rada zaudējumus uzņēmumam.

Siltumtīklu vadības kvalitāte ir vēl viena problēma siltumenerģijas piegādes ekspertiem. Daži uzņēmumi atzīmē, ka bieži vien nav skaidrības, vai siltumtīkls tiek pārvaldīts vislabākajā veidā. Uz šo jautājumu ir grūti atbildēt, ja katrā siltumtīkla darbības stundā netiek noteikts sistēmas optimālais spiediens, plūsmas ātrums un piegādes temperatūra atkarībā no tīkla konfigurācijas, parametriem un siltumenerģijas pieprasījuma. Mūsdienās siltumenerģijas izstrādes apjoma plānošana parasti balstās uz vēsturisko pieredzi, laika prognozēm un apstiprinātu temperatūras grafiku. Turklāt ir svarīgi atcerēties, ka garo cauruļvadu dēļ siltumtīkliem ir liela inerce. Tādējādi, siltumtīklam darbojoties automātiskās vadības režīmā, temperatūras kontrole saskaņā ar temperatūras grafiku nav optimāla, jo siltumtīkla inerce netiek ņemta vērā.

Vēl viens siltumapgādes pakalpojumu sniedzēju izaicinājums ir siltumenerģijas patēriņa samazinājums ēku atjaunošanas un klimata pārmaiņu dēļ. Tas palielina relatīvos zudumus siltumenerģijas pārvadē. Turklāt cauruļvadu atjaunošanai nepieciešams ilgāks laika periods, un tā parasti nekorelē ar ēkas atjaunošanas intensitāti. Tas noved pie risinājuma — efektīvas pašreizējā siltumtīkla kontroles, kā labākās iespējas energoefektivitātes uzlabošanai siltumtīklos.

Nozīmīga loma centralizētās siltumapgādes sistēmas pārvaldībā ir arī atjaunīgo energoresursu integrācijai siltumenerģijas ģenerācijā. Viens no pasaulē izplatītiem piemēriem ir saules kolektoru integrācija privātīpašumos vai uzņēmumos, savienojot tos ar centralizētās siltumapgādes sistēmu, tādējādi patērētājam kļūstot arī par ražotāju (prosumer). Vasarā lietotājs pats saražo nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu, bet pāri palikušo enerģiju pārvada siltumapgādes tīklā. Palielinoties klienta nodotās siltumenerģijas daudzumam tīklā, siltumapgādes tīkla uzturēšana kļūst izaicinoša. Ražojošais patērētājs ietekmē projektētās hidrauliskās plūsmas, kas savukārt veicina tīkla siltuma zudumus. Līdzīgas situācijas var rasties ar jebkura jauna siltumenerģijas ražotāja pieslēgšanu.

Operatora tīkla pārvaldība ir dinamiska un mainās dažādos diennakts un gadalaikos neatkarīgi no siltumenerģijas ražošanas veida un kurināmā tipa.

Visi iepriekšminētie izaicinājumi ir saistīti ar lielu datu daudzumu un to analīzi reāllaikā. Var secināt, ka labākais risinājums ir IT sistēmas, kas palīdz visefektīvāk novērtēt, pārvaldīt un vadīt siltumtīklu.

IT risinājumi un to priekšrocības

Pirmais solis ceļā uz risinājuma ieviešanu ir siltumtīkla inventarizācija un digitalizācija, kas ļaus visus nepieciešamos tīkla parametrus iekļaut digitālā formātā. Tādējādi visi dati, kas attiecas uz siltumapgādes tīkla sistēmu, tiek glabāti datubāzē, kurai inženieri var piekļūt jebkurā laikā un operatīvi pārbaudīt interesējošos sistēmas parametrus.

IT platformas EA-PSM Hydraulic priekšrocības

Šobrīd tirgū ir pieejams jauns IT risinājums centralizētās siltumapgādes pārvaldībai — programmatūra EA-PSM Hydraulic. Dati par siltumapgādes tīklu, piemēram, apkures katlu, sūkņu staciju, cauruļu un patērētāju siltummezglu parametri, tiek apkopoti programmatūrā EA-PSM Hydraulic. Dati ir sasaistīti arī ar ģeogrāfiskās informācijas sistēmu (ĢIS). Lielākā daļa siltumapgādes uzņēmumu jau šobrīd izmanto ĢIS datus, taču bieži tie nav pilnīgi vai ir nepietiekami, lai veiktu nepieciešamo reāllaika analīzi. Labā ziņa ir tā, ka tirgū jau pastāv datu vākšanas, apstrādes un modifikācijas sistēmas. Tomēr uzņēmumi saskaras ar vēl vienu izaicinājumu: infrastruktūru apkalpojošajam personālam nav pietiekamas pieredzes tīkla pārvaldīšanai, izmantojot komplicētu IT programmatūru. Tā var sniegt aprēķinu rezultātus un secinājumus tīkla operatoriem un citām atbildīgajām personām ik stundu.

Programmatūra EA-PSM Hydraulic ietver reāllaika centralizētās siltumapgādes sistēmas datu apkopošanu no SCADA, viedo mērierīču sistēmām, datu integrēšanu ĢIS, reāllaika centralizētās siltumapgādes patēriņa prognozi, kā arī reāllaika hidrauliskās enerģijas plūsmas aprēķinu un optimizāciju. EA-PSM Hydraulic nodrošina ne tikai plānošanas inženieru vajadzības, bet arī reāllaika iestatījumus optimālai centralizētās siltumapgādes tīkla vadībai.

Vairāk informācijas par risinājumu varat uzzināt šeit.

Raksts tapis sadarbībā ar SIA "Energi"