Aktuální vydání

celé číslo

02

2021

Systémy pro řízení vodárenských sítí a ČOV

Hladinoměry

celé číslo

PlantStruxure v termální solární elektrárně Gemasolar

První komerční termální solární elektrárna na světě se jmenuje Gemasolar. Ve Fuentes de Andalucía v oblasti Sevilia ji vybudovala španělská společnost zabývající se obnovitelnými zdroji Torresol Energy. Pro svůj nový energetický zdroj si investor jako řídicí systém vybral PlantStruxure od společnosti Schneider Electric.

Při řízení procesní výroby je velký důraz kladen na dostupnost všech důležitých informací, integrované inženýrské prostředí, komunikaci a robustní řízení. Schneider Electric přináší spolehlivé řešení této úlohy v podobě koncepce PlantStruxure. Z výhod koncepce PlantStruxure těží i první komerční termální solární elektrárna Gemasolar.

Termální solární elektrárna

Gemasolar je termální solární elektrárna o výkonu 17 MW. Základ celého systému tvoří heliostaty – otočná zrcadla, která koncentrují sluneční energii do centrální věže (obr. 1, obr. 2). V ní je umístěn akumulační zásobník roztavené soli (směsi dusičnanu sodného a draselného), jejíž teplota dosahuje až 500 şC. Tavenina prostřednictvím tepelných výměníků předává teplo vodě, která se mění na páru a ta potom pohání parní turbínu vyrábějící elektřinu. Díky akumulační nádrži může Gemasolar dodávat elektřinu plynule celých 24 hodin denně. 

PlantStruxure: koncept řízení

Celý systém byl rozdělen do těchto funkčních celků (obr. 3):

–   řízení heliostatů a věže,

–   centrální procesní řídicí systém – včetně energetiky, chemického a vodního hospodářství.

Pro lokální řízení, natáčení a synchronizaci heliostatů byl použit řídicí systém Modicon M340 se servopohony Lexium a měniči frekvence Altivar. Celá soustava se skládá z 2 650 heliostatů, 52 koncentrátorů a 564 komunikačních prvků ConneXium. Propojení velkého množství řídicích jednotek na geograficky rozlehlém území bylo realizováno 26 optickými sítěmi v kruhové architektuře.

Centrální procesní řízení provozu parních turbín, vodního a chemického hospodářství, regulace teploty akumulační nádrže věže a řízení kompresorů zajišťuje sedm instalovaných redundantních systémů Modicon Quantum v kombinaci s PAC Modicon M340 pro lokální řízení.

Společná platforma pro operátorské prostředí

Řízení i monitorování zajišťuje Vijeo Citect v provedení redundantních systémových serverů. Celý systém zvládá více než sto tisíc proměnných s odezvou menší než jedna sekunda. Operátor obsluhuje v jednom prostředí jak procesní řízení energetického cyklu, tak zároveň monitorovací systém 2 650 heliostatů – dokonce s možností nastavování jejich polohy a vzájemné synchronizace. Historická data a proměnné jsou archivovány v databázi Vijeo Historian.

Společnost Schneider Electric se podílela na dodání kompletního projektu od návrhu, inženýrské činnosti včetně programování, až po uvedení do provozu a oživení. Elektrárna Gemasolar tak může plně využívat všech výhod koncepce PlantStruxure – jednotného prostředí pro monitorování i procesní řízení. Tato osvědčená robustní koncepce řízení a komunikace v sobě integruje i inženýrské prostředí.   

Michal Křena, Schneider Electric

Obr. 1. První komerční termální solární elektrárna Gemasolar (letecký pohled)

Obr. 2. Detailní pohled na centrální věž se zásobníkem s roztavenou solí

Obr. 3. Schéma řídicího systému PlantStruxure v solární elektrárně Gemasolar