Stowarzyszenie
Polski Ruch Czystszej Produkcji
Home » , , , , , , , , » Dobre praktyki CP: 62. Poprawa efektywności energetycznej sieci ciepłowniczej dzięki z astosowaniu algorytmów sztucznej inteligencji (PEC Gliwice Sp. z o.o.)

Dobre praktyki CP: 62. Poprawa efektywności energetycznej sieci ciepłowniczej dzięki z astosowaniu algorytmów sztucznej inteligencji (PEC Gliwice Sp. z o.o.)

Written By Polski Ruch Czystszej Produkcji on piątek, 28 października 2022 | 11:50

Grafika: pixabay.com

 

Dobre praktyki i inwestycje związane z Czystszą Produkcją

Przykład nr 62:
Poprawa efektywności energetycznej sieci ciepłowniczej dzięki zastosowaniu algorytmów sztucznej inteligencji

Firma: Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej - Gliwice Sp. z o.o.

Branża: ciepłownicza
Główne usługi: dostarczanie ciepła systemowego

Zasoby, których dotyczy to działanie:

  • Paliwa kopalne
Zanieczyszczenia, odpady, których dotyczy to działanie:
  • Emisje do atmosfery
  • Odpady
Koszt wdrożenia: Wysoki
(ok. 64 500 zł netto)
Opis problemu:
 
Firma posiada na terenie Gliwic bardzo rozbudowaną sieć dostarczającą ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej, a także wentylacji i technologii (wg stanu na dzień 30.06.2022 r. - ok. 235 km sieci). Od długiego czasu firma stara się ograniczać straty ciepła, a co za tym idzie zużycie węgla i emisję spalin, jednak w ostatnich latach proces ten znacznie przyspieszył. Wprowadzono wiele rozwiązań, które dają wymierne efekty i oszczędności, a instalacje dostosowywane są do spełniania restrykcyjnych norm emisyjnych. Jednak obecna niekorzystna sytuacja branży ciepłowniczej (2022 r.) wywołana m.in. wojną na Ukrainie, rzuciła przedsiębiorstwom energetycznym nowe wyzwanie – przeprowadzenie gruntownej transformacji, by spełniać coraz bardziej rygorystyczne wymogi środowiskowe i możliwie zbliżyć się do pełnej dekarbonizacji. Jednym z obszarów poszukiwań rozwiązań okazała się także sztuczna inteligencja.

Zastosowane rozwiązanie: 
 
Na zamówienie PEC-Gliwice opracowany został algorytm oparty na sieciach neuronowych, który steruje mocą ciepłowni dzięki zastosowaniu samouczącego się systemu, opartego na sztucznej inteligencji. System śledzi aktualne warunki pogodowe, obserwując kluczowe zmienne, takie jak m.in. temperatura w cieniu, temperatura w słońcu, prędkość wiatru, opady atmosferyczne, wilgotność (dane z własnej stacji meteorologicznej), a także parametry prognozowane (pobierane z systemów zewnętrznych). W ten sposób algorytm wylicza konieczną moc, jaką należy zapewnić dla odbiorców ciepła, a także ustala odpowiednie parametry ciśnieniowe i temperaturowe dla pracy sieci. Zmiany tych parametrów są korygowane na bieżąco przez opracowane narzędzie informatyczne.

Rozpoczęto też wymianę algorytmów sterowania pracą węzłów cieplnych, co pozwoli na zwiększenie efektywności gospodarowania ciepłem w budynkach poprzez zoptymalizowanie parametrów dostarczanego ciepła do odbiorców. Wynikowo, algorytm steruje podażą ciepła w zależności od historycznych warunków pracy danego odbiorcy oraz prognozowanych warunków atmosferycznych jako szeregu danych, jak: temperatura zewnętrzna, prędkość wiatru, warunki zachmurzenia. Całość działania wpisuje się w trend proekologiczny poprzez ograniczenie zużycia ciepła przy podwyższeniu komfortu cieplnego u odbiorców oraz zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko naturalne.

Uzyskane korzyści, efekty wdrożenia: 

  • Efekt ekologiczny: zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji do sterowania mocą ciepłowni daje oszczędności rzędu:
    • ograniczenie strat ciepła: o ok. 3 100 GJ/rok
    • ograniczenie zużycia węgla: o ok. 190 Mg/rok
    • ograniczenie emisji CO2: o ok. 370 Mg/rok
  • Efekt ekonomiczny: w zakresie zakupu opału oraz zmniejszenie opłat za emisję zanieczyszczeń do powietrza z instalacji spalania paliw: o ok.148 600 zł netto/rok
Powyższe dane zostały oszacowane w oparciu o parametry sprawnościowe za zakończony rok 2021. Zwracając uwagę na panującą sytuację na rynku energetycznym, aktualnie uzyskiwany efekt ekonomiczny jest stosunkowo wyższy.

 
Główny panel dyspozytorski w zakresie prowadzenia ruchu ciepłowniczego (wartości mocy dla modelów prognostycznej mocy sterującej 4h i 8h są wynikiem działania algorytmu sieci neuronowej)
Źródło: PEC Gliwice Sp. z o.o.


Źródła:
  • Materiały nadesłane przez PEC-Gliwice Sp. z o.o.
  • „#EnergetycznaMetropolia. PEC na rzecz klimatu”: https://gliwice.eu/aktualnosci/ekologia/energetycznametropolia-pec-na-rzecz-klimatu (dostęp: październik 2022 r.)

https://www.cp.org.pl/goz

Niniejszy materiał został dofinansowany ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jego treść odpowiada wyłącznie Stowarzyszenie „Polski Ruch Czystszej Produkcji”.






 

 

Udostępnij

0 komentarze :

Prześlij komentarz