Ciepłownictwo inteligentne i zdalne

04-02-2021

W pandemii nowoczesne rozwiązania informatyczne i technologiczne umożliwiły operatorom i dyspozytorom bezpieczne, bo zdalne zarządzanie dystrybucją ciepła, a także komunikację z klientami i ich obsługę.

Głównym systemem wspierającym monitorowanie pracy sieci jest telemetria, czyli zdalny dostęp do węzłów cieplnych oraz komór ciepłowniczych i odczyt parametrów tych urządzeń, co umożliwia ich regulację na odległość, uzupełnianie wody w instalacjach grzewczych odbiorców, a także przekazywanie informacji o zakłóceniach w pracy sieci i węzłów oraz lokalizacji awarii.  

Specjalistyczne oprogramowanie, np. popularny TERMIS, służy też do zbierania informacji (m.in. o zmiennych warunków klimatycznych), które pozwalają na optymalizację pracy systemu ciepłowniczego, a tym samym podniesienie jego efektywności energetycznej i ograniczenie strat. TERMIS zawiera algorytmy do modelowania systemów ciepłowniczych, obserwacji stanów bieżących oraz inżynierskich symulacji hydraulicznych i termodynamicznych skutków zmian pracy w każdym punkcie sieci. Program oblicza straty ciepła w sieci dystrybucyjnej, dzięki czemu można zidentyfikować ciągi grzewcze, które wymagają modernizacji – docieplenia lub wymiany rur na preizolowane.

Praktycznie w każdym mieście odbiorcy ciepła mogą korzystać z Elektronicznego Biura Obsługi Klienta (eBOK) i/lub e-faktury. Po złożeniu stosownych wniosków, dostaje się login i hasło. Zazwyczaj działają one podobnie u różnych dostawców – klient ma wgląd do faktur, może porównywać zużycie ciepła z poszczególnych miesięcy, sprawdzić, czy nie zalega z opłatami, składać wnioski: o zmianę danych czy zamówionej mocy cieplnej itp. E-faktura (w formacie pdf) wysyłana jest pocztą elektroniczną.  

Zapytaliśmy ciepłowników, jakie narzędzia i rozwiązania stosują do zdalnego nadzoru pracy systemu ciepłowniczego, monitorowania parametrów jakościowych przesyłu ciepła oraz do odczytu na odległość wskazań urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych.

Białystok

Enea Ciepło sp. z o.o. wykorzystuje autorski system telemetrii węzłów ciepłowniczych do bieżącego monitorowania sieci cieplnej i węzłów cieplnych (opomiarowano 1793 węzły – 88 proc. wszystkich w systemie), jak i zdalnego odczytu urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych (70 proc. nie wymaga już odczytu inkasenckiego).  Zdalnie można również załączać i wyłączać elementy infrastruktury sieciowej. 

W związku z pandemią i pracą zdalną czy rotacyjną wdrożono m.in. dostęp na odległość do wizualizacji telemetrycznej systemu ciepłowniczego, także ze służbowego telefonu komórkowego. 

Brzeszcze

W Węglokoks Energia NSE funkcjonuje kompleksowy system monitoringu pracy sieci ciepłowniczych, węzłów cieplnych oraz zakładów wytwórczych. Informacje zbierane są w sposób ciągły, umożliwiając dyspozytorom podgląd parametrów pracy systemu ciepłowniczego w czasie rzeczywistym, programowanie nastaw parametrów czynnika grzewczego, weryfikację zgłoszeń odbiorców i dysponowanie pracownikami pogotowia ciepłowniczego. 

W związku z sytuacją epidemiologiczną system monitoringu jest rozbudowywany o zdalną możliwość pozyskania danych do faktur z układów pomiarowo-rozliczeniowych. 

Bytom

PEC Sp. z o.o. wyposaża węzły w sterowniki pozwalające dostosować pracę węzła do potrzeb klienta – np. zdalną regulację ilości i jakości ciepła. Dyspozytor przez całą dobę nadzoruje pracę węzłów, koryguje ją i reaguje na zakłócenia lub awarie. 

Pomiary stanu sieci ciepłowniczych, które objęte są systemem nadzoru rurociągów preizolowanych (to około 90 proc. infrastruktury ciepłowniczej), pozwalają wychwycić pierwsze objawy awarii rurociągów.

PEC uruchomił Radzionkowski i Bytomski Alarm Smogowy – informacje dla mieszkańców o stanie powietrza oraz innych istotnych sprawach związanych z dostawą ciepła oraz ochroną środowiska. 

Gliwice

PEC z końcem października 2020 roku uruchomił, oparty na wielowarstwowych jednokierunkowych sieciach  neuronowych, samouczący się system sztucznej inteligencji zarządzający produkcją ciepła.  
System decyduje o mocy, jaką należy zapewnić odbiorcom, analizując kluczowe  zmienne: aktualne i prognozowane warunki pogodowe (temperaturę, zachmurzenie, prędkość wiatru, wilgotność). 

Efekt: ograniczenie strat przesyłowych w rurociągach dystrybucji ciepła, a tym samym zwiększenie efektywności cieplnej PEC Gliwice. Dodatkowo, dzięki wdrożonemu układowi, zmniejszy się emisja dwutlenku węgla do atmosfery. 

Grudziądz

Obecny system telemetrii wdrożono w OPEC-SYSTEM w roku 2014. Spółka zarówno siecią ciepłowniczą, jak i węzłami cieplnymi zarządza zdalnie. W pełnej telemetrii funkcjonuje ok. 70 proc. węzłów oraz osiem komór ciepłowniczych. Nadzorem zdalnym objętych jest ponad 60 km, tj. ok. 60 proc. sieci ciepłowniczej w mieście. 

Funkcjonujące w spółce systemy umożliwiają w zdalny i bezpieczny sposób sterowanie pracą węzłami i siecią, jak również utrzymywanie kontaktu z odbiorcami – pełna telemetria, spotkania i konferencje zdalne itp. Dlatego też, w związku z pandemią nie wdrożono żadnych nowych rozwiązań.

Inowrocław

ZEC  korzysta z dostępnych na rynku nowych technologii umożliwiających szeroko pojętą automatyzację procesów ciepłowniczych i administracyjnych.

Źródło wytwarza energię cieplną w oparciu o nadrzędny system wizualizacji i automatycznej regulacji pracy ciepłowni In Touch, który wraz z przemysłową bazą danych Wonderware Historian oraz monitoringiem wizyjnym ciągów technologicznych umożliwia zdalny nadzór nad pracą urządzeń technologicznych i co ważne w czasie pandemii – ogranicza kontakt między ludźmi do minimum.

System ciepłowniczy, wyposażony w 920 szt. węzłów cieplnych różnego typu, od roku 2007 roku wykorzystuje nadrzędny system wizualizacji pracy węzłów wraz z odczytem zdalnym liczników energii cieplnej VECTOR, który obecnie obejmuje 587 punktów pomiarowych. System telemetryczny umożliwia zdalną kontrolę pracy węzłów cieplnych oraz zdalny odczyt stanów liczników energii cieplnej, co w konsekwencji pozwala na szybką reakcję na ewentualne awarie oraz usprawnia obecnie pracę zdalną.

Zintegrowany system informatyczny UNISOFT umożliwia ergonomiczną i wydajną pracę zdalną na wielu płaszczyznach administracyjnych. Komunikacja, zarówno z pracownikami spółki, jak i klientami, prowadzona jest w sposób zdalny i nie wymaga kontaktu bezpośredniego.

Kraków

Kontrolę nad bieżącym funkcjonowaniem infrastruktury ciepłowniczej w MPEC sprawuje non stop dwóch dyspozytorów. Jeden nadzoruje pracę systemu oraz koordynuje działania trzech załóg pogotowia technicznego, drugi zajmuje się monitoringiem obiektów ciepłowniczych włączonych do zdalnego systemu telemetrycznego. 

Zdalny nadzór, wizualizację i sterowanie parametrów pracy urządzeń sieci ciepłowniczej i kotłowni umożliwia system nadzoru typu SCADA. Zainstalowany jest w punktach zdawczo-odbiorczych na wyjściu magistral ciepłowniczych ze źródeł oraz w kluczowych punktach sieci, tj. komorach, przepompowniach i grupowych stacjach wymienników ciepła.

System monitoringu kotłowni gazowych i sieci alarmowych nowych rurociągów preizolowanych oparty jest na SMS-ach wysyłanych przez moduły GSM. Wszystkie obiekty automatycznie wysyłają raporty dwa razy na dobę. Operator systemu może w każdym momencie zażądać sporządzenia raportu, włączyć obiekt do nadzoru lub z niego wyłączyć, przeglądać zdarzenia i raporty bieżące oraz archiwalne.

Lublin

LPEC od lat wykorzystuje dostępne na rynku technologie, umożliwiające niemal bezobsługowe zarządzanie całym systemem ciepłowniczym, skracając do niezbędnego minimum czas reakcji w przypadku zmieniających się warunków atmosferycznych, awarii czy prowadzonych bieżących odczytów urządzeń pomiarowych. Obecnie w firmie funkcjonują m.in. system nadzoru elektronicznego nad pracą sieci i węzłów oraz system zdalnego odczytu liczników ciepła. 

W 2019 roku wdrożono także program TERMIS, kluczowe narzędzie wsparcia dla dyspozytorów nadzorujących pracę sieci. Zbudowano i skalibrowano matematyczny model całego systemu ciepłowniczego, który zintegrowano z funkcjonującymi w spółce systemami SCADA: Introl (dane ze źródeł ciepła i komór sieciowych), TAC Vista i SmartStruxure (dane dotyczące parametrów pracy węzłów cieplnych), GIS (źródło informacji o infrastrukturze m.s.c.)  i KomMedia (źródło danych w zakresie mocy węzłów cieplnych). Program symuluje pracę systemu ciepłowniczego. Pobiera dane o pracy sieci w czasie rzeczywistym, przelicza i analizuje aktualne warunki eksploatacji. Wyznacza parametry pracy sieci w danej chwili i w każdym jej punkcie, „podpowiadając” dyspozytorom optymalne temperatury zasilania.

Olsztyn

W MPEC wdrożono systemy zdalnego nadzoru, zaczynając od wytwarzania ciepła, po jego dystrybucję i sprzedaż. 

Węzły cieplne poprzez regulatory pogodowe automatycznie dostosowują parametry do warunków atmosferycznych oraz potrzeb odbiorców. Większość węzłów posiada automatyczny układ uzupełniania wodą sieciową instalacji wewnętrznej. Istnieje także możliwość zdalnej zmiany parametrów pracy pojedynczego, jak i grupy węzłów.  

Inteligentne zarządzanie siecią ciepłowniczą to system, który przetwarza aktualne dane, jak temperatura powietrza, nasłonecznienie, prędkość wiatru, wilgotność i porównuje je z prognozowanymi parametrami nośnika ciepła, tj. temperatury wody do miasta i wielkości przepływu, czyli różnicy ciśnienia zasilania i powrotu w źródłach ciepła i wybranych punktach dystrybucji ciepła na mieście.

Dystrybucja ciepła wspomagana jest przez dodatkowe pompownie  ciepła, które dostosowują swoją pracę do aktualnych potrzeb miasta. Nad szczelnością sieci czuwa system wykrywania wycieków oraz system instalacji alarmowych rur preizolowanych. Alerty z systemów pozwalają na natychmiastową reakcję i działanie prewencyjne. 

Opole

Źródła produkujące energię i punkty dystrybucji w całej Grupie Kapitałowej ECO podlegają ścisłemu nadzorowi, dzięki zastosowaniu rozbudowanej aparatury kontrolno-pomiarowej. Do baz spływa non stop masa informacji, które są agregowane do jednego narzędzia i prezentowane w postaci wykresów, tabel, grafik. Do wizualizacji, analizy, monitorowania danych służy informatyczne rozwiązanie GRAFANA, które jest uzupełnieniem wykorzystywanych narzędzi: PRO2000, novaPro Open czy ECOmoblie. Działa na komputerze, smartfonie, w dowolnej przeglądarce. W GRAFANIE jest dostępna wizualizacja węzłów cieplnych i danych pomiarowych z ciepłowni w bardzo szerokim zakresie – obecnie około 2600 węzłów cieplnych, ponad 100 kotłowni lokalnych. Narzędzie umożliwia zobaczenie wszystkich systemów grupy ECO: tradycyjnych kotłów, układów kogeneracyjnych, systemów  fotowoltaicznych, układu solarnego, a nawet ładowarek samochodów elektrycznych. Pozwala sprawdzić dane bieżące, jak też wygenerować raport historyczny (przydatne w przypadku reklamacji). 

Każde z 10 województw, w których działa ECO, a później wybrane miasto można odwiedzić z widoku mapy i otrzymać informację o tym, co się dzieje na sieci, ale też jaka jest aktualna pogoda lub prognoza na najbliższe dni. 

Ostrów Wielkopolski

Ostrowski Zakład Ciepłowniczy S.A wdrożył system telemetrii węzłów cieplnych i komór ciepłowniczych. System umożliwia zdalne sterowanie regulatorami pogodowymi, zaworami w komorach, jak również zapisuje do bazy informacje o pracy węzłów. Samoczynnie odczytuje dane z urządzeń pomiarowych, tj. licznika ciepła, przetwornika ciśnienia, czujnika temperatury. Informacje można obrazować za pomocą tabel, wykresów czy zaawansowanych trendów, a stany awaryjne definiować w postaci alarmów wyświetlanych w systemie lub za pośrednictwem SMS-ów przesłanych na telefon dyspozytora. Obecnie 100 proc. węzłów jest podłączonych do systemu telemetrii, w tym węzły poniżej 50 kW wyposażone są tylko w odczyt licznika ciepła.   

Przemyśl

MPEC prowadzi sukcesywną informatyzację i automatyzację nie tylko obsługiwanej infrastruktury ciepłowniczej, ale i świadczonych usług – tak, by zwiększyć kontrolę w czasie rzeczywistym nad rozrastającą się infrastrukturą oraz skrócić czas reakcji na zakłócenia. 

Większość z 380 wykorzystywanych przez MPEC węzłów cieplnych wyposażona jest w narzędzia umożliwiające zdalny odczyt parametrów, obserwację oraz sterowanie urządzeniami regulacyjnymi na odległość – bez obecności pracowników i w sposób niezauważalny przez odbiorców.  

Oprócz węzłów cieplnych zdalnie obsługiwane są też newralgiczne punkty sieci ciepłowniczej, w których zainstalowane zostały zawory z elektronapędami, pozwalającymi sterować przepływami, a w sytuacjach awaryjnych natychmiast zamknąć odcinki sieci.

Około 80 proc. sieci preizolowanej wyposażona jest w monitorowane na bieżąco zdalne punkty pomiarowe, pozwalające uzyskiwać informacje o stanie sieci czy nieszczelnościach.

Siedlce

PE Sp. z o.o. od 2017 roku wdraża projekt Inteligentna Sieć Ciepłownicza w mieście, który docelowo pozwoli monitorować i analizować w czasie rzeczywistym przepływ ciepła w sieci oraz nadzorować system alarmowy rur preizolowanych. 

System telemetryczny przygotowany w środowisku OCS firmy Control monitoruje w sposób ciągły  pracę poszczególnych elementów sieci, co pozwala natychmiast wykrywać nieprawidłowości czy lokalizować miejsca potencjalnych awarii. Alarmy są przekazywane do odpowiednich służb technicznych.

Monitoring parametrów sieci oraz modyfikacja nastaw regulatorów odbywa się zdalnie z jednego punktu dyspozycyjnego poprzez sieć GSM, skąd dane trafiają do bazy danych. 

Projekt realizowany jest dwutorowo: zarządzanie zdalne węzłami –  system OCS umożliwia zmianę parametrów pracy regulatora węzła cieplnego (częściowo wdrożony na  kilkudziesięciu węzłach PEC) oraz zarządzanie zdalne siecią ciepłowniczą – uruchomiono sterowanie zasuwami/zaworami w trzech komorach ciepłowniczych. 

Szczecin

W 2019 roku w SEC zakończyło się wdrożenie systemu zdalnego odczytu ciepłomierzy i monitoringu węzłów cieplnych w lewobrzeżnej części miasta oraz systemu nadzoru, wizualizacji i zdalnego sterowania parametrami pracy sieci ciepłowniczych wykonanych w technologii rur preizolowanych i kotłowni.

System nadzoru zainstalowany jest w punktach zdawczo-odbiorczych na wyjściu magistral ciepłowniczych ze źródeł oraz w kluczowych punktach sieci, tj. komorach, przepompowniach i grupowych stacjach wymienników ciepła.

Dodatkowo, w 100 punktach o najwyższej mocy cieplnej lub strategicznym hydraulicznym położeniu dla systemu ciepłowniczego, zastosowana została zdalna kontrola telemetryczna pracy węzłów cieplnych.

Wykorzystuje ona telemetrię, sterowanie regulatorami pogodowymi oraz wskazania temperatur i ciśnień czynnika po wysokiej, jak i niskiej stronie węzła cieplnego.  

Planowany rozwój systemu na najbliższe lata zakłada objęcie zdalnym odczytem układów pomiarowych prawobrzeżnej części miasta oraz ponad 20 tys. klientów indywidualnych, gdzie zastosowane są miniwęzły mieszkaniowe i układy rozdzielaczowe. 

Świnoujście

W PEC funkcjonuje telemetryczny system zdalnego monitorowania i odczytu danych z węzłów cieplnych.
Wszystkie przyłączone do systemu węzły umożliwiają kontrolowanie bieżące i dokumentowanie historyczne (w tym w postaci tworzonych baz danych – zestawienia, wykresy) w zakresie parametrów ilościowych i jakościowych dostarczanego ciepła. W węzłach własnych natomiast system ten dodatkowo pozwala na bieżące sterowanie automatyką węzła z pozycji centralnego stanowiska dyspozytora mocy cieplnej.

Tarnów

MPEC stosuje nowoczesny system telemetrycznego nadzoru pracy sieci i węzłów. Zebrane dane pozwalają na optymalizację pracy sieci i węzłów, automatyczne dostosowywanie parametrów dostaw ciepła do rzeczywistych i prognozowanych temperatur. Dzięki całodobowemu monitoringowi online zaburzenia pracy węzłów i sieci sygnalizowane są w czasie rzeczywistym, co pomaga w natychmiastowym usuwaniu ich przyczyn. 

System umożliwia pełną parametryzację pracy systemu i realizację dyspozycji odbiorców, m.in. zmiany temperatur zasilania, sterowanie pompami, zaworami regulacyjnymi, synoptykę parametrów węzła. 

System każdego roku jest rozwijany w ramach programu Inteligentne Ciepło. Wszystkie obiekty przyłączane do miejskiej sieci ciepłowniczej są równocześnie włączane do systemu telemetrii (już blisko 100 proc. węzłów). 

Warszawa

Veolia Energia Warszawa S.A. dysponuje własnym centrum dowodzenia ciepłem. Dzięki inwestycjom Veolii o wartości ponad 1,2 mld zł w ciągu 10 lat, w Warszawie działa inteligentna sieć ciepłownicza, która jest opomiarowana, co pozwala na automatyczne sterowanie najważniejszymi elementami, takimi jak: zasuwy w komorach ciepłowniczych, przepompownie sieciowe oraz węzły cieplne.

Dzięki wdrażanemu na sieciach preizolowanych systemowi informatycznemu awarie można dostrzec już w początkowym stadium.
Do zarządzania pracą ekip terenowych warszawska Veolia wykorzystuje technologie oparte na urządzeniach mobilnych. Wprowadzane do systemu zadania natychmiast są widoczne na urządzeniach mobilnych pracowników, informacje o realizacji poszczególnych etapów automatycznie pojawiają się w systemie. To pozwala na skrócenie czasu reakcji na zgłoszenia klientów.

Od 2019 roku w Veolii Energii Warszawa działa Hubgrade, unikatowe centrum zdalnego zarządzania parametrami urządzeń w węzłach cieplnych, co pozwala, praktycznie z każdego miejsca, dokonywać zmian tychże parametrów. Najważniejsze decyzje dotyczące zarządzania siecią w ponad 1000 budynkach podłączonych do Hubgrade opierają się na analityce i przetwarzaniu danych (historycznych oraz pogodowych prognoz). Zarządcy i administratorzy mają dostęp do danych rzeczywistych w aplikacji SmartVeo – mogą na bieżąco kontrolować to, co się dzieje z ciepłem w budynku. Wynik analiz pozwala na optymalne i efektywne, a także przyjazne dla środowiska zarządzanie dostawami i zużyciem ciepła.

Sytuacja pandemiczna nie wpłynęła na funkcjonowanie warszawskiej sieci ciepłowniczej. Rozwiązania wdrażane efektywnie od 10 lat umożliwiły bezproblemowe, właśnie przez funkcjonalności inteligentnej sieci ciepłowniczej, realizowanie usług dla klientów.

Zabrze

PEC Sp. z o.o. do obsługi części węzłów cieplnych wykorzystuje sterowniki swobodnie programowalne Saia oraz program SCADA ControlMaestro, co stanowi spójne środowisko sterowania, monitorowania i nadzoru nad węzłami cieplnymi oraz licznikami ciepła i wodomierzami. Przy awarii nadrzędnego systemu monitoringu węzłów cieplnych SCADA sterownik wyposażony w aplikację webową może przejąć lokalnie jego funkcje, dając możliwość zdalnego dostępu do wizualizacji pracy węzła oraz wszystkich danych zarówno bieżących, jak i historycznych (niezbędnych w czasie prac serwisowych). Zdalny dostęp do węzłów cieplnych umożliwia również dokonywanie zmian w programie sterującym w dowolnym czasie bez konieczności obecności serwisantów, co ma szczególne znaczenie w czasie pandemii, a dodatkowo znacznie skraca akcje naprawczo-serwisowe.

Oddychamy lepszym powietrzem, ale…

28-12-2020

Z raportu Komisji Europejskiej opublikowanego w grudniu 2020 roku wynika, że emisja gazów cieplarnianych jest na najniższym poziomie od trzech dekad! Nadal jednak Europejczycy cierpią z powodu zanieczyszczeń w atmosferze.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat wyraźnie podniosła się jakość powietrza w Europie, poziom gazów cieplarnianych jest obecnie najniższy od trzech dekad, mniej ludzi choruje i umiera w związku z zanieczyszczeniami.

Czytaj dalej