Современные тренды для построения энергоэффективных объектов

А. А. Пикулев, эксперт по применению продукта, Schneider Electric

К. С. Иванов, эксперт по применению продукта, Schneider Electric

В случае с производственными и IT-секторами все понятно – необходимо наладить технологические процессы, объемы и оперативность производства, контроль, непрерывность производства, а для ЦОДов – доступность и скорость предоставления данных в режиме 24/7. Но сегодня к самым высоким стандартам качества оказания услуг стремятся все от мала до велика – тут и многочисленные жилые комплексы со своими собственными инфраструктурами и экосистемами, и огромные многоуровневые и многоэтажные торговые и бизнес-центры, и тем более объекты здравоохранения, будь то больницы, поликлиники или роддома.

Все это многообразие объединяет один ключевой фактор – все они, так или иначе, больше или меньше, потребляют для своих нужд электроэнергию. Обеспечение безопасности людей в электрифицированных зданиях – первостепенная задача, которой нельзя пренебрегать. Поддерживать деятельность предприятий не менее важно: перебои в электроснабжении влекут за собой убытки и могут поставить под угрозу существование бизнеса. Для комплексного решения такой сложно задачи в компании Schneider Electric была разработана архитектура Ecostruxure™ Power, компоненты которой мы рассмотрим в статье.

Из электроэнергии происходит все. На заводах от электричества работают станки и конвейеры, в больницах – аппараты ИВЛ и другие жизненно важные инструменты сохранения жизни и здоровья, в домах обычных граждан – стиральные машины, холодильники, обогреватели. Не менее важно контролировать состояние и износ электрораспределительного оборудования во избежание выхода из строя и возникновения аварийных ситуаций. Соответственно, необходимо выделять ресурсы, как финансовые, так и человеческие, на обеспечение контроля всех этих энергетических факторов. Ведь аварии в лучшем случае ведут к финансовым потерям, а в худшем – уносят жизни людей.

Для решения всех этих сложных задач компания Schneider Electric предлагает аналитическую систему энергоменеджмента EcoStruxure™ Power Monitoring Expert 2020 (PME), позволяющую производить:

• Учет любых энергоресурсов.
• Контроль любых параметров сети электроснабжения в режиме реального времени.
• Прогнозирование и анализ энергопотребления.
• Уведомление и рассылку аварийных и предупредительных оповещений.
• Построение различных отчетов и трендов на основе полученных данных.
• Организацию бесперебойного электроснабжения.
• Контроль старения и ресурса электроустановок.
  

Развернутая на объекте система мониторинга с интуитивно понятными экранными формами, помимо повседневного оперативно-технического и финансового применения, создает архив данных, который становится бесценной информацией для достижения максимальной надежности системы электроснабжения и оптимального использования энергии и трудозатрат.

Как работает такая система мониторинга на практике? Перейдем к реальным примерам. Перед сетью АЗС IRBIS в Республике Татарстан стояла задача оптимизации энергопотребления, а именно реализации контроля, учета и оптимизации потребления электричества на 31 заправочной станции сети в соответствии со всеми современными стандартами и тенденциями в области энергетики и информационных технологий. Здесь и была развернута система EcoStruxure™ Power Monitoring Expert 2020. Благодаря своему мощному функционалу РМЕ помогла закрыть потребность в контроле потребления энергии, оптимизировать ее потребление по заданным сценариям, обеспечить удаленный контроль за всей сетью АЗС, обеспечить возможноcть раcширения сети в системе энергоменеджмента, а также оперативно получать оповещения о возникающих проблемах посредством SMS.

Как же все это работает в реальности? Система умеет вычислять и оптимизировать ситуации, в которых возможно уменьшить потребление электроэнергии.

Сценарий 1 – при нагреве здания в солнечный день уменьшается температура отопления. Заданные параметры позволяют экономить 15–20 %.

Сценарий 2 – при отсутствии работников или при достаточном естественном освещении система отключает ненужные приборы. Экономия на освещении может достигать 45 %.

Сценарий 3 – минимизация человеческого фактора, а именно ограничение несанкционированного использования персоналом оборудования в личных целях, что дает 15 % экономии.

Помимо всего этого, система осуществляет автоматический сбор данных в единый отчет для сравнения с эталонными показателями, таким образом выявляя места и процессы, требующие оптимизации. Только представьте, какой экономии и оптимизации удалось достичь, и все это в автоматическом режиме!

АЗС IRBIS

Бизнес-центр Ponomarev

Другой пример – бизнес-центр Ponomarev в Санкт-Петербурге.
Этот бизнес-центр состоит из двух объединенных корпусов общей площадью 12 500 м², расположенных на пяти верхних и одном цокольном этаже. Здесь базируются офисы, конференц-залы, атриум-кафе, а также ресторан и банк. И все это объединено в единую сеть электроснабжения. Помимо оптимизации расходов здесь стояла еще одна важная задача – повысить уровень комфорта пребывания в здании, то есть оптимизировать работу климатического оборудования, систему водоснабжения, работу лифтов, котельной и пр. Это было достигнуто с помощью системы управления зданиями EcoStruxure™ Building Operation, которая тоже была реализована в рамках данного проекта. Особенностью работы этой системы была ее комплексная интеграция с системой PME. Помимо функционала управления и диспетчеризации EcoStruxure™ Building Operation, система энергоменеджмента обеспечила мощный инструментал аналитики и отчетности, а также позволила получить единый унифицированный пользовательский интерфейс и сократить количество автоматизированных рабочих мест, тем самым уменьшить затраты на клиентское программное обеспечение и серверное оборудование.

На примере этих двух проектов, таких разных как по сферам деятельности, так и по требованиям заказчика, видно, что система энергоменеджмента РМЕ является не только мощным инструментом контроля и оптимизации работы энергосети, но и системой невероятно гибкой в части архитектур построения и реализации поставленных задач.

Чего же желать заказчику, если помимо отчетности ему нужно осуществлять еще и мгновенное управление технологическим производством, скажем на заводе N, и его инфраструктура настолько критична к отклонениям и остановкам, что кроме функций сбора и систематизации данных ему требуется мгновенное управление технологическим процессом? Одного функцио­нала EcoStruxure™ Power Monitoring Expert здесь уже не будет хватать.

Решить эту задачу можно с помощью интегрированной комплексной системы управления питанием. Такая система должна уметь подключаться к сотням интеллектуальных устройств (которые могут иметь разные протоколы связи), извлекать из них широкий спектр данных и при необходимости давать персоналу оперативно реагировать.

Для кого это может быть актуальным? В первую очередь для крупных производственных сетей электроэнергии, для таких отраслей, как металлургия, химическая и пищевая промышленность, для зданий критической инфраструктуры, больниц и госпиталей, для пищевой промышленности и центров обработки данных. Иными словами, для объектов, где вызванные отключениями питания простои могут оборачиваться крупными финансовыми и репутационными потерями.

Так, например, в нефтегазовой отрасли потери по отключению питания составляют около 40 млн долл. в год, а в результате отказа центра обработки данных авиакомпания Delta Airlines потеряла 150 млн долл.

К примерам огромных финансовых потерь из-за неверного отключения питания или отключения, которое можно было предотвратить, заранее приняв меры по устранению проблемы и переводу питания на резервную ветку, можно также прибавить «рутинные» вещи: гармоники, дисбаланс токов, скачки напряжения, повышенное и пониженное напряжение, импульсные помехи, перебои и т. п. Это все дополнительные денежные нагрузки, которые ложатся на плечи заказчика или оператора объекта и на которых можно сэкономить до 10–20 % расходов на потребление электроэнергии.

EcoStruxure™ Power SCADA Operation (PSO) – это SCADA-система от Schneider Electric, специально разработанная для крупных распределительных сетей электроэнергии и позволяющая оперативно ими управлять на основе собранных от устройств параметров. Причем концептуальная задача системы, помимо обеспечения бесперебойности работы, – облегчить трудозатраты на ее внедрение и ввод объекта в целом в эксплуатацию. Система предлагает:

• Надстройки для интеграции устройств Интернета вещей.
• Готовые наборы графических отображений.
• Простую выгрузку данных пользователем.
• Встроенную поддержку резервирования архитектуры.
• Повышенную кибербезопасность.
• Поддержку широкого спектра протоколов Интернета вещей.

Стремительный рост запроса на электроэнергию, развитие этой сферы и возможные проблемы, которые возникают у потребителей, – это тренд, который будет актуален еще долгие годы. И он заставляет задуматься о применении систем энергомониторинга (EcoStruxure™ Power Monitoring Expert) и оперативного управления (EcoStruxure™ Power SCADA Operation). Мы в Schneider Electric видим растущую популярность таких сервисов и уверены в экономической рациональности их внедрения.

Трудно себе представить, что современный житель мегаполиса будет пользоваться бумажным атласом вместо онлайн-карты в телефоне: она экономит его время, позволяет быстро найти нужную информацию, упрощает ежедневные операции. Системы энергомониторинга и управления электроэнергетичекой инфраструктурой – это такая же онлайн-карта объекта, призванная упростить все аспекты работы с ним.