Cinq raisons pour lesquelles la technologie à distance a du sens même si vous ne prévoyez jamais de faire fonctionner votre centrale électrique à distance
Au cours des 25 dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans les capacités de surveillance à distance des centrales électriques. Un certain nombre de fonctions d’exploitation et de maintenance (E&M) peuvent être gérées régulièrement à distance, et il est également de plus en plus courant que les centrales de pointe et d’énergie renouvelable soient exploitées à distance de manière fiable et sûre.
L’exploitation et la maintenance à distance d’une centrale électrique à grande échelle présentent des défis qui nécessitent des systèmes sophistiqués, des capteurs et des équipements de diagnostic fiables, une communication stable à large bande passante et des protocoles de sécurité avancés. Même avec les progrès réalisés dans chacun de ces domaines, certains directeurs d’usine ne prévoient pas de scénario où les opérations à distance deviendront la norme. Mais même dans les cas où il n’est pas prévu d’exploiter une centrale électrique à partir d’un emplacement éloigné, il y a toujours de solides arguments en faveur de l’adoption de la technologie à distance.
Voici cinq raisons pour lesquelles les arguments en faveur de la technologie à distance sont plus solides que jamais.
Raison 1: Diagnostics d’alerte précoce, inspection à distance et assistance au dépannage
Les centrales électriques ont de plus en plus mis en œuvre des technologies de surveillance et de diagnostic à distance pour rester fiables et compétitives. L’accent a été mis sur les diagnostics d’alerte précoce utilisant des analyses avancées et permettant d’accéder à une expertise technique hors site pour le dépannage et la réponse. Disposer d’une équipe hors site qualifiée et expérimentée sur l’ensemble d’un parc peut transformer les données en un outil puissant pour repérer les problèmes avant qu’ils ne se transforment en problèmes majeurs. Les activités en cours pour faciliter l’accès numérique rapide à la masse de données importantes liées à l’usine, telles que les manuels, les procédures, l’analyse des causes profondes, la maintenance et l’historique opérationnel, ainsi que l’expérience du parc d’usines similaires, fournissent un soutien supplémentaire aux activités d’exploitation et de maintenance.
Les technologies permettant la prise en charge à distance des activités de dépannage et d’inspection de routine progressent également. En utilisant des canaux de communication sécurisés à large bande passante, il est désormais possible pour les experts de prendre en charge des activités sur site telles que le réglage de la combustion ainsi que l’inspection et le dépannage grâce à l’utilisation de la réalité mixte et d’autres technologies de visualisation. Cela permet aux meilleurs experts de prendre en charge plusieurs problèmes dans des usines géographiquement séparées sans la perte de productivité et les impacts potentiels sur le calendrier associés au déplacement d’une usine à la fois. La pandémie COVID-19 a accéléré l’utilisation de ces technologies de support à distance et a abouti à un raffinement supplémentaire et à une adoption plus large dans les usines du monde entier.
Raison 2: Résoudre les pénuries de personnel technologique
La pandémie COVID-19 a créé des défis pour de nombreux exploitants d’usine. La pandémie a permis d’exposer les vulnérabilités potentielles de la dotation en personnel, ce qui a stimulé l’intérêt pour des solutions complètes d’exploitation et de maintenance à distance. Désormais, en plus d’améliorer la fiabilité et la compétitivité, l’accent est mis sur la sécurité et la prise de décision de qualité.
En cas de pandémie, les usines veulent minimiser le nombre de personnes sur place, y compris les opérateurs et le personnel externe requis pour les inspections, les procédures de maintenance et une intervention rapide lors des arrêts planifiés et imprévus. Dans certains cas, il peut ne pas être possible pour tout le personnel externe nécessaire d’atteindre l’usine, ce qui souligne l’importance de la connectivité numérique. Qu’il s’agisse d’opérations plus sûres en cas de pandémie ou de gestion des perturbations causées par un événement météorologique ou des troubles civils et sociaux, la réduction du nombre de personnes entrant et sortant du site peut entraîner des économies de coûts, réduire les retards et permettre aux usines plus de flexibilité. comme ils font face aux défis de la main-d’œuvre et aux préoccupations budgétaires.
La priorité absolue de toute initiative de numérisation est les communications cybersécurité et la protection des flux de données. Les centrales électriques ont besoin d’un système sécurisé qui protège leur capacité à continuer à produire de l’énergie de manière fiable, tout en automatisant les activités critiques telles que la maintenance mensuelle des systèmes de contrôle, y compris les mises à jour des correctifs de sécurité du système d’exploitation. DIASYS Netmation, la plate-forme de système de contrôle de l’alimentation Mitsubishi, peut être configurée pour assurer la conformité aux normes de protection des infrastructures critiques (NERC-CIP) de North American Electric Reliability Corp., au cadre de cybersécurité du National Institute of Standards and Technology (NIST) et à d’autres exigences mondiales pour sécurité au niveau du serveur et au niveau du client. Netmation Protect Pack est une option qui peut désormais être ajoutée aux systèmes de contrôle DIASYS Netmation existants.
Raison 3: Maximiser l’efficacité O&M
Les centres de surveillance à distance (RMC) de Mitsubishi Power à Takasago, au Japon et à Orlando, en Floride, utilisent des analyses intégrées pour étendre «virtuellement» le personnel d’O & M en soutenant la centrale avec une équipe d’experts à la demande 24/7, 365 jours par an. Un soutien supplémentaire est fourni par les PMR d’Alabang, aux Philippines, et de Nagasaki, au Japon. Cela permet à des ingénieurs expérimentés d’aider les exploitants d’usine à dépanner et à fournir des recommandations d’exploitation et d’entretien.
Le personnel du CMR peut utiliser les données de l’usine pour analyser, diagnostiquer et prévoir les problèmes opérationnels en fonction de leur expertise et des données à l’échelle du parc. Les centrales électriques du monde entier ont bénéficié des RMC, qui prennent en charge plusieurs centrales sans jamais se rendre sur place. Par exemple, les ingénieurs RMC envoient des mises à jour des paramètres aux centrales électriques en fournissant des instructions et des procédures à mettre en œuvre par le personnel sur site, ainsi qu’une liste croissante d’implémentations directes à distance telles que le réglage de la combustion à distance.
La planification de la maintenance avancée est toujours précieuse, mais elle est vitale en cas d’urgence. L’option de reporter ou d’éliminer en toute sécurité une panne planifiée ne serait pas possible sans une évaluation des risques et une prise de décision fondées sur les données. Les données de l’usine permettent aux ingénieurs de prévoir quand des problèmes peuvent survenir et de s’ajuster à un programme d’entretien révisé basé sur les conditions.
L’automatisation des activités répétitives et de la tenue de registres grâce à des solutions numériques est une autre étape importante pour déplacer l’attention d’un opérateur vers des tâches plus impératives qui sont plus difficiles à automatiser.
Raison 4: passage à la maintenance conditionnée
De nombreux exploitants d’usine envisagent de passer d’une maintenance planifiée basée sur l’intervalle à une maintenance planifiée basée sur l’état, en utilisant des technologies avancées de surveillance à distance pour analyser les performances de l’usine. En 2020, l’usine Altamira II au Mexique avait prévu un arrêt majeur programmé pour une inspection et une maintenance. La pandémie COVID-19 a rendu difficile la présence de l’équipage approprié sur place pour le processus. Le propriétaire de l’usine a décidé de tirer parti d’une relation technique avec Mitsubishi Power pour utiliser l’équipe du centre de surveillance à distance de la société pour accéder aux données de l’usine via un canal cybersécurité. Après une analyse minutieuse, les ingénieurs hors site ont suggéré de déplacer l’interruption prévue de six mois, en s’éloignant du programme de maintenance basé sur l’intervalle. Le nouveau plan de maintenance conditionnelle incluait de nouvelles priorités de surveillance pour réduire les risques, permettant une flexibilité et le temps de planifier le soutien qui serait nécessaire pendant la panne programmée.
L’évaluation des risques basée sur les données pour permettre une véritable maintenance conditionnelle est un objectif de l’industrie depuis de nombreuses années, et les dernières communications numériques, le stockage de données haute fidélité et les analyses avancées les rendent désormais possibles. Il existe de nombreux exemples de mise en œuvre réussie au cours des pannes prévues au printemps et à l’automne 2020 au plus fort de la pandémie de COVID-19.
Raison 5: Optimisation en temps réel et rentabilité améliorée
Certains processus critiques qui bénéficient d’une optimisation en temps réel, tels que la gestion de la dynamique de la combustion et la gestion du taux de chaleur à charge partielle, ont déjà été automatisés à l’aide de technologies avancées d’informatique de pointe et peuvent fonctionner de manière autonome. Cette automatisation a été rendue possible en exploitant la masse de données d’exploitation de la flotte des usines connectées aux RMC et analysées à l’aide de l’apprentissage automatique pour définir des paramètres optimaux.
À titre d’exemple de cette automatisation, les turbines à gaz modernes utilisent des flux d’air complexes pour gérer les entrées d’énergie de la turbine de puissance et pour effectuer le refroidissement des composants critiques de la turbine rotative et stationnaire. Le contrôle précis de ces flux d’air affecte la stabilité de la combustion et l’efficacité du système à cycle combiné, en particulier pendant le fonctionnement suivant la charge et aux puissances partielles. Historiquement contrôlés manuellement, ces flux d’air sont de plus en plus contrôlés automatiquement pour fournir une optimisation des processus en temps réel.
La solution numérique TOMONI installée sur le T-Point 2 de Mitsubishi Power, GT Cooling Air AI-Optimization, utilise l’apprentissage automatique de régression de processus gaussien (GPR) pour optimiser activement le flux de refroidissement de la turbine. Cela améliore l’efficacité de l’usine, en particulier pendant le fonctionnement à charge partielle, et élimine les ajustements manuels du débit d’air de refroidissement et les temps d’arrêt imprévus potentiels.
Mitsubishi Power fournit la totalité de l’exploitation et de la maintenance de sa propre centrale électrique à T-Point et continue d’acquérir une expérience précieuse dans l’application des technologies d’exploitation et de maintenance à distance. Cela minimise le besoin de main-d’œuvre sur place et tire parti de l’expertise technique à distance sur cette turbine à gaz à cycle combiné entièrement intégrée.
Une solution flexible
Alors que la technologie est en bonne voie pour permettre l’exploitation et la maintenance à distance des centrales électriques, le processus doit être flexible pour répondre aux besoins des directeurs d’usine et des propriétaires de flottes. La numérisation joue un rôle clé pour permettre la visibilité des données, l’analyse des données et l’automatisation qui améliorent la fiabilité et la productivité.
La numérisation et la connectivité cyber-sécurisée sont essentielles pour faire progresser la technologie à distance en réduisant le besoin d’une main-d’œuvre sur site entièrement dotée en personnel grâce à l’automatisation et à l’accès à distance à un support technique spécialisé. Cela aidera à réduire la main-d’œuvre expérimentée et à gérer les crises qui affectent la main-d’œuvre. Les gains d’efficacité augmenteront la compétitivité des centrales électriques et augmenteront les revenus.
L’avenir recèle de nombreuses opportunités pour rendre les centrales électriques plus intelligentes, mieux soutenues et plus résistantes aux perturbations. Mitsubishi Power valide les éléments constitutifs de la centrale électrique plus intelligente du futur au T-Point 2, qui est déjà capable de différents niveaux de support à distance et d’autonomie. Ces éléments de base rendront les centrales électriques existantes et nouvelles plus résilientes à l’avenir.
–Marco Sanchez est vice-président et responsable des solutions intelligentes chez Mitsubishi Power Americas.