Remote monitoring and control within large scale thermal power plants - possibilities and challenges

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2004
Major/Subject
Energiatalous ja voimalaitostekniikka
Mcode
Ene-59
Degree programme
Language
fi
Pages
100
Series
Abstract
The energy branch has experienced major changes during the past decade. Operating in today's deregulated and competitive power generation market forces the power producers to rethink their plant's operating processes and focus on maintaining competitiveness. Rationalisation of the operations can only bring limited benefits and some companies now find themselves in a situation where entirely new ways of operation have to be considered. Remote monitoring and control offer many direct and indirect benefits for companies operating power plant fleet. Direct benefits include the possibility of optimising the plant's production, as well as making the comparison and benchmarking of individual plant easier. Indirectly remote technologies facilitate the data collection needed for preventative maintenance, ease the workload on reporting and enable a better control over the whole lifespan of the plant The aim of this study is to evaluate the benefits of remote technologies and estimate their financial effects. The demands imposed by these new technologies on the plant's operational processes are also scrutinised. Based on this study it can be stated that the future for remote technologies at power plants looks promising. Remote monitoring is the logical first step, through which companies can distribute the workload between numerous plants more easily and thus gain more flexibility. At the same time the plant's operational processes adjust to the new situation, which in turn slowly paves the way for remote control. Remote control will one day become reality within thermal power plants. This is due to the commonly acknowledged advantages, whose monetary value has been estimated in this study. Good experiences from hydro power and heating plants also work in remote control's favour. However, the breakthrough of remote control is not likely to happen in the near future. The main reason for this are the numerous technical problems (for instance those arising from the use of solid fuel) that currently remain unsolved.

Energia-ala on kokenut suuria muutoksia viimeisen kymmenen vuoden aikana. Vapailla ja kilpailluilla markkinoilla toimiminen vaatii alan yrityksiltä entistä enemmän voimalaitosten toimintaprosessien hallintaa ja jatkuvaa kilpailukyvyn parantamista. Nykyisten toimintojen tehostaminen ei kuitenkaan yksin riitä ja useissa yrityksissä ollaankin nyt tilanteessa, jossa joudutaan miettimään täysin uusia toimintamalleja entisten käydessä riittämättömiksi. Etävalvonta ja etäohjaus tarjoavat useita suoria ja epäsuoria hyötyjä useita voimalaitoksia omistaville yhtiölle. Suoria hyötyjä ovat mm. tuotannon optimointimahdollisuudet, asiantuntijapalveluiden mahdollistamat palvelut sekä laitoskannan helpompi vertailtavuus eli benchmark. Toisaalta etätekniikat helpottavat ennakoivan kunnossapidon vaatimaa tiedonkeruuta, vähentävät raportoinnin työkuormaa ja mahdollistavat koko laitoksen elinkaaren paremman hallinnan. Tämän työn tavoitteena on tutkia ja arvioida etävalvonnalla ja etäohjauksella saavutettavia hyötyjä sekä niiden aiheuttamia kustannuksia. Myös uusien tekniikoiden vaatimukset voimalaitosten toimintaprosessien osalta käydään läpi. Työn perusteella voidaan etätekniikoille ennustaa valoisaa tulevaisuutta voimalaitoksilla. Erityisesti tuotannon optimoinnin, parhaiden ajotapojen ja käytäntöjen jakamisen sekä kunnossapidon osalta suunnittelemattomien huoltojen vähenemisen ja huoltovälien pidentämisen todettiin tuovan laitokselle merkittäviä säästöpotentiaaleja. Etävalvonta on ensimmäisen vaiheen tavoite konserneille, koska sen vaatimat taloudelliset investoinnit ovat etäohjausta pienemmät ja toimintaprosessimuutokset eivät ole niin suuria. Hyötyjä saadaan esimerkiksi tietokantojen ja keskitettyjen asiantuntijapalveluiden kautta. Laitosten toimintaan uudistus tuo lisää joustavuutta työn jakamismahdollisuuden ansiosta. Etäohjaus ei ole tulossa laitoksille aivan lähitulevaisuudessa, sillä lukuisat tekniset, mm. kiinteästä polttoaineesta johtuvat ongelmat odottavat edelleen ratkaisua. Kuitenkin yleisesti todetut ja tässä työssä rahassa arvioidut hyödyt sekä hyvät esimerkit etätekniikoiden kehityspoluista niin vesivoiman kuin lämpölaitostenkin osalta takaavat sen, että tulevaisuudessa myös etäohjausta otetaan käyttöön suurilla lämpövoimalaitoksilla.
Description
Supervisor
Pirilä, Pekka
Thesis advisor
Lonka, Petri
Keywords
remote, etävalvonta, monitoring, etäohjaus, control, toimintaprosessi, operational process, raportointi, reporting, kustannustehokkuus, cost efficiency, säästöpotentiaali, savings potential, benchmark, benchmark, lämpövoimalaitos, thermal power plant
Other note
Citation