Wyższa efektywność produkcji mediów energetycznych w zakładowej elektrociepłowni w ORLENIE

Około 5 milionów złotych oszczędności rocznie to efekt wdrożenia oprogramowania optymalizującego pracę Elektrociepłowni (EC) w Zakładzie Produkcyjnym ORLENU w Płocku. Dzięki innowacyjnemu oprogramowaniu ORLEN posiada obecnie jedno z najbardziej zaawansowanych rozwiązań stosowanych do analizy pracy elektrociepłowni. Koncern rozważa wdrożenie tego systemu także w elektrociepłowni Unipetrolu.

Obecnie zakończył się odbiór ostatniej fazy projektu pod nazwą Idee „Industry 4.0 czyli wdrożenia pakietu oprogramowania do optymalizacji pracy Elektrociepłowni Płock w trybie closed-loop (w skrócie nazywanego ECO EC). Ostatni etapu wdrożenia potwierdził dotrzymanie przez dostawcę deklarowanej poprawy parametrów pracy podstawowych urządzeń wytwórczych EC czyli kotłów i turbozespołów. Dzięki wdrożeniu pakietu oszczędności w skali roku wyniosą ok. 4,7 mln zł (szacunek na bazie średniego macro za pierwsze półrocze 2019) przy poniesionych nakładach rzędu 2,4 mln zł (CAPEX). Celem projektu było zwiększenie sprawności produkcji i dostaw pary technologicznej oraz energii elektrycznej dla kompleksu predykcyjnego produkcyjnego ORLENU ze szczególnym uwzględnieniem jego specyficznych warunków oraz reżimów pracy. Biorąc pod uwagę cele oraz ryzyka wynikające z poziomu skomplikowania projektu Zespoły wspólnie opracowały koncepcję systemu, która następnie była testowana na etapie studium wykonalności. Dzięki takiemu podejściu każdy etap wdrożenia był testowany, weryfikowany i oceniany przez operatorów, czyli bezpośrednich użytkowników systemu. Operatorzy zostali wyposażeni w narzędzia do analizy działania optymalizatora dlatego korzystali z systemu bez obaw, że optymalizator podejmie nieprzewidywalne decyzje wprowadzając zakłócenia w procesie. Każdy moduł wymagał stworzenia modeli urządzeń uwzględniających wpływy wielu parametrów procesowych oraz implementacji, nierzadko złożonych i skomplikowanych układów ograniczeń. Dodatkowo zaimplementowano moduł rozwiązujący problemy niezbilansowania. Szczegółowe i innowacyjne podejście pozwoliło na uzyskanie rzetelnych rekomendacji , a co najważniejsze zastosowanie ich w praktyce poprzez bezpośrednie sterowanie przez oprogramowanie optymalizacyjne parametrami poszczególnych urządzeń w trybie closed-loop (pętli zamkniętej) bez konieczności udziału operatorów procesu. Wdrożony system w czasie rzeczywistym analizuje stan układu, ograniczenia i możliwości poprawy parametrów pracy oraz implementuje odpowiednie sterowania do systemu DCS poszczególnych urządzeń produkcyjnych. Działanie elementów pakietu jest nadzorowane centralnie, zaś wszystkie uwagi ze strony eksploatacji są na bieżąco analizowane pod kątem konieczności korekt działania systemu. Dodatkowym elementem jest Moduł „What-if” pozwalający analizować różne stany pracy EC. Warto podkreślić, że większość podobnych narzędzi pozwala jedynie na analizowanie parametrów procesu i wydawanie rekomendacji post-factum. Zwykle są to systemy działające w trybie doradczym, służące do grafikowania pracy jednostek wytwórczych lub urządzeń energetycznych pracujących dużych zakładach przemysłowych takich jak na przykład rafinerie. Ponieważ optymalizator Elektrociepłowni pracuje w trybie pętli zamkniętej (closed-loop) pozwoliło to na pominięcie mailowego systemu przekazywania rekomendacji na poziom operatora, co przy tak dużej liczbie kontrolowanych parametrów i ich dużej zmienności w czasie w EC w Płocku byłoby praktycznie niewykonalne. Dzięki wdrożonemu oprogramowaniu ORLEN posiada obecnie jedno z najbardziej zaawansowanych rozwiązań stosowanych do analizy pracy przemysłowych elektrociepłowni i jednocześnie wszedł na znacznie wyższy poziom doskonałości operacyjnej w zakresie wytwarzania mediów energetycznych. Obecnie Koncern rozważa wdrożenie tego systemu także w elektrociepłowni Unipetrolu. Implementacja sytemu była realizowana i koordynowana przez Biuro Analiz Strategicznych Energetyki – Dział Technologii i Bilansowania (NES/EBT) we współpracy z Kierownictwem i Inżynierami oraz Operatorami z Zakładu Wytwarzania i Dystrybucji (NEW/EWE) oraz przy wsparciu ze strony Działu Aplikacji Produkcji (IRP) i Zespołu Automatyki Energetyki Przemysłowej (ERA). Kierownikiem projektu był Rafał Wereszczyński (EBT).