エネルギー管理を改善するための高性能な予測

Smart forecasting to improve energy management

ポーランドの Poznanにある Veolia社 Karolin CHPプラントは、短期および長期の計画機能を用いてプラント全体で最適な発電および発熱スケジュールを作成し、先々の温度を最適化することができる。

Veolia Energia Polska社は、ポーランドの地域暖房事業を近代化するためのオプションを検討する際に、Poznanにある Karolin CHPプラント向けにバルメットの DNA Energy Management System(エネルギー管理システム)を選択した。交渉は 2015年に始まり、プロジェクトは 2年以上の期間をかけて 3段階での実行に成功した。短期および長期の計画機能により、Veolia社はプラント全体で最適な発電および発熱スケジュールを作成し、先々の温度を最適化できるようになった。

Veolia社の当初の目標

Veolia社の目標は、CHPプラント全体向けに、1時間の時間分解能で最大 3日先まで最適な発電と発熱のスケジュールを達成することだった。また、費用の掛かる電力バランスを回避するために、より優れたリスク管理とパフォーマンス改善の機能も求めていた。もう 1つの目標は、先々の温度を最適化して副収入を生み出すことだった。なぜなら、この地域の外気温は突然変化し、暖房負荷に大きな影響を与えてしまうためである。

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250 MWeの電気容量を備えた Veolia社 Karolinプラントは Poznanの熱需要を賄い、国の送電網に電力を供給している。


短期および長期の計画機能

バルメットの DNA Energy Management Systemは、CHPプラント用の最新のモジュラーデータベースソフトウェアを使用したインダストリアル・インターネット アプリケーションである。このソリューションは、バルメットのエコシステムパートナーである Energy Opticon Abとの提携により納入された。このシステムは、生産計画、負荷や価格の予測、エネルギー生産の最適化、電力取引のためのツールを提供している。制御機能とプラントデータは、電力市場や気象情報サービスなどの外部ソースからの柔軟なデータと組み合わされる。

エネルギー管理システムには、低エネルギー価格で収益性の高い生産を可能にしたり、または電力市場における日中の 1時間の市場時間枠を 15分の不均衡決済期間に切り替えることができる負荷スケジューリングソリューションも含まれている。

「このソリューションには、短期予測、生産計画、および長期投資計画のモジュールが含まれています。」と、バルメットのプロダクトマネージャー Pawel Kalbarczykは述べている。「私たちは、投資計画を確認し、予測を立てることができます。何かが変わった場合、コストや収入への影響を確認できる - これは、ソリューションの強みの 1つです。」

お客様のエネルギーシステムはバルメットによってモデル化され、考えられる熱需要、廃棄物からエネルギーへのユニットの障害、および潜在的な電力市場または予備電力市場の収入源を推定した。電力交渉価格の予測、バランス、および予備電力市場の価格も範囲に含まれていた。さらに、すべてのデータ交換がオートメーション化された。

3段階にわたるプロジェクトの実行

プロジェクトは 2016年に 3段階にわたって実施された。第一段階は需要予測と短期スケジューリング(最大 1週間先)のモジュールを含み、2017年 9月に終了した。 長期最適化のモジュールを含む第 2段階は 2018年に終了した。

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バルメットのDNA Energy Management Systemは、CHPプラント用の最新のモジュラーデータベースソフトウェアを使用したインダストリアル・インターネットアプリケーションである。制御機能とプラントデータは、電力市場や気象情報サービスなどの外部ソースからの柔軟なデータと組み合わされる。

「第 3段階には、Smart Optima Heat Networkと呼ばれる先々の温度の最適化モジュールが含まれていました。実現可能性の検討により、モジュールがある場合とない場合のシステムの財務上の影響が特定されました。」と Kalbarczykは言う。「先々の温度の最適化には、利益をもたらす大きな可能性があります。」

第 3段階では、ユーザーと業者の間の継続的な地域暖房負荷予測のためのツールもシステムに統合された。 この情報により、電気料金が手頃な場合は可能な限り多くの電力が生成され、価格が変動費を下回る場合は可能な限り少ない電力が生成される。

高度なモデル化

バルメットの DNA Energy Management Systemには、機器モデルの広範囲に及ぶライブラリが含まれている。これらのモデルにより、Veolia社は起動、停止、または負荷変更のコストなどを想定できる。このような現実的なモデルは、長期的な最適化にとって非常に重要である。

このソリューションは、モデル化がより複雑な線形オブジェクトや非線形オブジェクトも最適化する。ボイラーごとに異なる様々な燃料オプションを提供し、燃料の変動コストと環境コストの両方を考慮する。

燃料の節約と副収入

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このソリューションは 1年しか完全に機能していないが、結果的には、バルメットの DNA Energy Management Systemによって前進するという決定に価値があることを示している。より優れたシステムのモデル化や順方向温度の最適機能により、Poznanプラントは燃料節約を達成し、ピーク価格での発電は副収入をもたらした。

Veolia社のデジタルトランスフォーメーションプロジェクトマネージャー Michal Lesko氏は次のように述べている。「私たちはバルメットとの長い付き合いを期待しており、Energy Optimaモジュールをさらに開発して、当社に新しいメリットをもたらすでしょう。このプロジェクトは非常に成功しています。ソフトウェアは私たちの要件を満たし、計算結果にも満足しています。また、生産性の高い会議や、バルメットの迅速で正確なリモートサポートにも感謝しています。」

「エネルギー市場は、再生可能エネルギー生産の変動性と電力均衡市場の新しい規則によりますます複雑になっています。同様の企業が、より高性能なエネルギー予測と生産計画によってより多くの収入を生み出せる大きな可能性を秘めています。」とバルメットのパフォーマンスソリューション担当ディレクター Tiina Stenvikは結ぶ。