Кейс "Морской порт"

Инфраструктура любого крупного морского порта состоит из большого количества разнородных активов, связанных с как производством, так и с передачей хранением и потреблением энергии.

Технология «Интернета энергии» позволяет выстроить эти элементы таким образом, чтобы все эти части “пазла” стали работать как части единого «часового механизма». Применение технологии позволяет снизить затраты на электроэнергию и обслуживание энергооборудования на 30% и в 7 раз сократить потребность в новой мощности, в случае реконструкции.

Получаемая информация («Большие данные»), дает принципиально новый уровень наблюдаемости основных процессов (погрузки-разгрузки), позволяя повысить их эффективность и поднять пропускную способность порта.

Исходная ситуация

Крупный морской порт владеет практически полноценной микроэнергосистемой.

Это довольно крупная сетевая инфраструктура, в которой, однако, отдельные участки, несмотря на близость, слабо связаны друг с другом и разделены по зонам отдельных терминалов. Загрузка трансформаторов собственных подстанций составляет менее 16%.

Порт владеет собственными источниками генерации, которые могли бы более, чем на половину закрывать его потребности в электроэнергии, однако, они большую часть времени простаивают, в том числе, из-за слабых внутренних сетевых связей. Мощности загружены менее, чем на 20% и, как результат, себестоимость содержания генерации в таком режиме оказывается вдвое выше, чем покупка из сети.

Потребление может резко меняться в течение суток, однако, никаких попыток разнести эти пики между собой во времени не предпринимается.

Вся система не имеет единого центра управления, а поделена на несколько зон ответственности, соответствующих некой исторически сложившейся структуре, каждая из которых имеет отдельных договор энергоснабжения.

Кроме того, в ближайшее время для этого объекта требуется дополнительное технологическое присоединение в объеме 40 МВт.

Объединение активов в интеллектуальную микросеть

Единая система управления, IT платформа «Интернета энергии» и три простых последовательных шага способны в корне изменить ситуацию.

1. Управление нагрузками позволяет снизить собственный пик потребления, сгладить профиль нагрузки.

Управление нагрузками является, как правило, наименее затратным мероприятием, позволяющим быстро получить результаты. Анализ системы показал наличие  значительного ресурса управления нагрузками портовой энергосистемы.

Ниже приведены наиболее крупные выявленные ресурсы управления нагрузками для рассматриваемого кейса:

• Простое изменение графика обеденных перерывов, уход от единого обеденного перерыва на всех терминалах одновременно и контроль за включением мощных устройств (в первую очередь кранов) позволило бы снизить пик потребления на почти на 10%.
• Около 30% потребления приходится на климатическую технику административно-хозяйственных зданий. У данного направления, во-первых, обнаружился, как минимум, 30% резерв сокращения за счет интеллектуализации управления климатом. Во-вторых, этот тип нагрузки также является управляемым с возможностью снижения пика еще на 4%.
• Еще одним крупным «накопителем энергии» может стать рефрижераторный комплекс, т.к. помимо потенциала оптимизации потребления (оптимизации температурных режимов и загрузки рефрижераторов) он также позволил бы дополнительно получить снижение пиковой мощности комплекса на 3

2. Усиление межсетевых связей между терминалами.

Усиление сетевых связей между терминалами – следующий очевидный шаг, который позволяет одновременно:

• Снизить покупку пиковой мощности из сети.
• Повысить надежность.
• Сократить необходимые трансформаторные мощности с учетом.
• Снизить эксплуатационные затраты

3. Модернизация и оптимизация собственной генерации.

Усиление сетевых связей и сглаживание графиков нагрузки создает возможности для радикального повышения эффективности и загрузки собственной генерации. В нашем примере наиболее крупная станция нуждалась в реконструкции, но в исходной ситуации окупаемость проекта была под вопросом.

В целевой конструкции мы получаем компактную эффективную «микросеть», где все элементы работают согласовано, и генерирующие мощности четко вписываются в профиль нагрузки.

Расчет также показал, что интеллектуальная микросеть позволит снизить потребность в мощности в случае реконструкции в 7 раз.

Система одновременно приводит к сокращению затрат на электроэнергию и обслуживание собственного энергетического хозяйства.

Перспективные технологии.

По мере модернизации оборудования порта, новые технологические решения также могут быть встроены в общую систему интеллектуального энергоменеджмента. Так, например:

• Краны с рекуперацией или «гибридные» дизельные краны (снабженные накопителем энергии) интегрируются в систему управления нагрузками.
• Отдельной, крайне перспективной темой, является интеграция судовых силовых установок в микросеть (Ship to Grid). Система может быть использована как для энергоснабжения судов, так и наоборот – судовые установки могут быть использованы для покрытия пиковых нагрузок.

Дополнительные эффекты для основного бизнеса.

Наблюдаемость, которая достигается в процессе контроля потребления мощности и управления электрическими нагрузками дает ценную информацию по организации процессов работ по погрузке-разгрузке и позволяет определить резервы для сокращения сроков операций с грузами, повышению производительности порта.