|
محور
|
توسعه فناوری‌های پایش و کنترل نیروگاه
|
|
زیر محور
|
پایش عملکرد و عیب‌یابی اجزای نیروگاه
|
|
سازمان بالادستی
|
مادر تخصصی تولید نیروی برق حرارتی
|
|
شرکت هدف
|
کمیته تحقیقات فارس (شرکت‌های تولید نیروی برق فارس و مدیریت بهره‌برداری تولید برق فارس شامل: نیروگاه‌های گازی شیراز، گازی بوشهر و گازی کنگان)
|
|
عنوان تحقیق
|
پیاده سازی سامانه مدیریت هوشمند نیروگاه و اجرای آن در نیروگاه گازی شیراز به کمک مفهوم اینترنت اشیاء (IoT)
|
|
دلایل اولویت داشتن تحقیق
|
اگر چه فرایند نیروگاه به صورت لحظه ای و محلی توسط بهره برداران پایش و مدیریت می شود، امکان دسترسی به اطلاعات آنلاین واحدها و نیز گزارش های لحظه ای تولید و مصرف به دفاتر مرکزی و مدیریت شرکت ها فراهم نیست. همچنین در واحدهای قدیمی تر، جمع آوری داده های واحدها همچنان به صورت لاگشیت های دستی انجام می شود که تحلیل و گزارش گیری را با مشکلاتی همراه می نماید. در این راستا این نکته قابل توجه است که استفاده از مفهوم اینترنت اشیاء و مدیریت هوشمند در سال های اخیر با گسترش کاربرد های اینترنتی، مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است و در صنعت برق می تواند بسیار کاربردی باشد.
در این پژوهش، با استفاده از تجهیزات هوشمند همچون فلومترهای دیجیتال و سیستم دریافت و انتقال بر پایه اینترنت اشیا، پارامترهای ورودی و خروجی نیروگاه و نیز داده های حیاتی سیستم جهت افزایش کنترل و مدیریت مصرف نیروگاه، تخمین رفتار تولید، تعیین دقیق درآمد های فروش، کاهش تلفات داخلی در قالب داشبرد مدیریتی به کار برده می شود.
|
|
اهداف مورد انتظار و محصول نهایی تحقیق
|
مجموعه اهداف مورد نظر در اجرای این طرح به تفصیل ارائه می گردد:
1- مانیتورینگ عملکرد کلی نیروگاه:
اگر چه فرایند نیروگاه به صورت لحظه ای و محلی توسط بهره برداران پایش و مدیریت می شود، امکان دسترسی به اطلاعات آنلاین واحدها و نیز گزارش های لحظه ای تولید و مصرف به دفاتر مرکزی و مدیریت شرکت ها فراهم نیست. همچنین در واحدهای قدیمی تر، جمع آوری داده های واحدها همچنان به صورت لاگشیت های دستی انجام می شود که تحلیل و گزارش گیری را با مشکلاتی همراه می نماید. با اعمال سامانه های IoT در نیروگاه ها، در مرحله اول جمع بندی و طبقه بندی اطلاعات به صورت الکتورنیکی انجام می شود و گزارش های لحظه‌ای و دوره ای بسیار کاربردی در اختیار بهره برداران محلی و نیز مدیران واحدها قرار می گیرد.
2- نظارت و نگهداری سیستم انرژی:
از IoT در صنعت انرژی می‌توان برای پیگیری معیارهای سیستم از جمله سلامت کلی، عملکرد و کارایی آن استفاده کرد و در نتیجه نگهداری آن را ساده‌تر کرد. در توربین گاز یا سایر تجهیزات، تشخیص مشکل قبل از کار افتادن سیستم دشوار خواهد بود، بعلاوه بررسی مشکلات دستی یک فرایندها بسیار پرزحمت هستند. به عنوان نمونه اجرا شده، شرکت جنرال الکتریک از سنسورهای IoT برای نظارت بر خروجی و بهره‌وری تجهیزات خود استفاده می‌کند. GE با استفاده از داده‌های سنسورها، مدل‌های تعمیر و نگهداری را بر اساس پلتفرم Predix خود پیاده‌سازی و پیش‌بینی می‌کند. در نتیجه شرکت می‌تواند نیازهای نگهداری خود را بهتر پیش‌بینی کند، به راندمان عملیاتی بهتری دست یابد و خرابی سیستم را به حداقل برساند.
3- خودکارسازی فرایندها:
در بخش های مختلف نیروگاه، می‌توان از سنسورهای هوشمند برای نظارت بر عملکرد سیستم در زمان واقعی استفاده کرد و در نتیجه، به طور خودکار با استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، با اعمال دستوراتی، راندمان آن را تنظیم کرد. بر این اساس دستکاری تجهیزات به وسیله افراد غیر متخصص و آسیب های آن به حداقل می‌رسد.
4- افزایش راندمان
به همین ترتیب می‌توان نیروگاه‌ها را کارآمدتر کرد و ضایعات را کاهش دهد. با پایش پارامترهای مهم همچون دبی سوخت گاز و یا مایع، دبی آب مصرفی و نیز توان تولیدی، امکان بررسی عملکرد واحد با انجام محاسبات فنی فراهم است و خروجی جامعی از عملکرد و راندمان واحد به صورت لحظه ای قابل ارائه است. به‌عنوان‌مثال سیستم فعال شده IoT که توسط جنرال الکتریک مستقر شده است به افزایش بهره‌وری نیروگاه زغال‌سنگ تا 16 درصد کمک می‌کند، درحالی‌که انتشار گازهای گلخانه‌ای را 3 درصد کاهش می‌دهد. این امر با بهینه‌سازی
احتراق سوخت و تنظیم فرایند بر روی مشخصات سوخت در حال سوختن یعنی تنظیم خودکار جریان اکسیژن در دیگ بخار حاصل می‌شود.
5- ایمنی و جلوگیری از فاجعه
راهکارهای IoT همچنین می‌تواند در صنعت انرژی برای بهبود ایمنی عملیاتی و جلوگیری از حوادث حین تولید (و همچنین از بین بردن پیامدهای آنها) مورد استفاده قرار گیرد. هرگونه تغییر در روند تولید و یا مصرف واحد، بدون برنامه ریزی قبلی، می تواند توسط این سامانه به کلیه مدیران به صورت لحطه ای گزارش شود.
سامانه های همچون کنتورهای هوشمند، شبکه‌های هوشمند، ساختمان‌های هوشمند، شهرهای پایدار نیز از جمله دستگاه‌های انرژی IoT برای مصرف‌کننده و موارد استفاده آن ها می باشد که پس از استقرار در نیروگاه ها می تواند مورد توجه قرار گیرد.
|
|
توضیحات
|
|
|
اسناد راهبردی و توسعه فناوری
|
اسناد راهبردی و توسعه فناوری مصوب شورای آموزش، پژوهش و فناوری وزارت نیرو
|
|
زیر اسناد راهبردی و توسعه فناوری
|
- سند توسعه فناوری‌های افزایش عمر واحدهای نیروگاه‌های قدیمی کشور
- سند راهبردی و نقشه‌ی راه (توسعه‌ی) فناوری‌های نوین بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاه‌ها
- سند راهبردی و نقشه‌ی راه سیستمهای اندازه‌گیری پیشرفته در نیروگاه‌ها
- سند راهبردی و نقشه‌ی راه طراحی سیستمهای کنترل نیروگاه‌ها
|
|
عنوان هدف فناورانه در صنعت برق
|
- افزایش امنیت انرژی ( پدافندی ـ فنی و قابلیت اطمینان)
- عرضه برق رقابتی و اقتصادی
|
|
دلایل تحقیقاتی بودن (بند مربوط به آیین نامه)
|
|
|
سیاست ها و اولویت های مصوب شورای عالی عتف (سال ۱۳۹۶ – ۱۴۰۰)
|
انرژی
- 05- دانش و فنّاوری های مدیریت یکپارچه سیستمهای انرژی
- 09- فنّاوری های افزایش هوشمندسازی سیستمهای اندازه گیری و کنترل به منظور مدیریت یکپارچه زنجیره ارزش انرژی
|