Nagyot fejlődött az elmúlt két évben a villamosenergia-hálózatok digitalizációja

Két évvel ezelőtt beszélgettünk utoljára. Az akkori interjú főbb megállapításai a villamosenergia-hálózat égető hiányosságaira és komoly fejlesztések szükségességére hívták fel a figyelmet. Milyen előrelépések történtek az elmúlt időszakban?

Úgy gondolom, hogy jelentős előrelépések történtek, amelyeknek országon kívüli és belső okai is vannak. Az orosz-ukrán háború a legutóbbi, 2023 tavaszi beszélgetésünk óta sem fejeződött be, sőt haladunk a globális vámokkal terhelt, még komplexebb világ irányába. Ezen tényezőknek is köszönhetően még inkább felértékelődött a helyben megtermelt energia jelentősége, amely Magyarország esetében a már meglévő nagyerőműveken kívül jellemzően a napenergia-hasznosításban mutatkozik meg. Másrészt az ország keleti felében dübörög az iparosítás, ami óriási energiaigényt támaszt a szolgáltatók és a rendszerüzemeltető felé, ezért a nagy- és középfeszültségű hálózatfejlesztések, trafóállomások építése ütemesen halad, amelyekben mi is meghatározó technológiai beszállítók vagyunk.

A másik örvendetes fejlődés, hogy elkezdődtek azok a pilot projektek, amelyek a kisfeszültségű hálózatfejlesztést érintik, vagyis az eddig jószerivel „láthatatlan” trafók digitalizálását, és olyan technológiával való felszerelését, ami lehetővé teszi a szolgáltató számára, hogy közvetlenül adatokat kapjon a berendezésekből.

Új irányokba is elindultunk, technológiánk például hazai napelemparkok működését segítik, de energiatárolónál is ott vagyunk megoldásainkkal. Ezek is hozzájárulnak, hogy az erőműből kijövő, nagyfeszültségű villamosáram útját középfeszültségen át a kisfeszültségig, egészen a dugaljzatig - a folyamatba értve például védelmi berendezéseket, tokozott síneket, kapcsolóberendezéseket - segítjük, ezekre mind biztosítunk megoldásokat.

Összességében azt látom, a nagy szolgáltatók szakemberei egyre nyitottabbak azokra a nyugat-európai fejlesztésekre, amelyek utat mutathatnak a hazai beruházások kapcsán is.

Milyen tendenciák figyelhetők meg a villamoshálózat fejlesztésében, melyek azok a lemaradások, amelyeket mielőbb orvosolni kell?

A nagy hálózatfejlesztések minél hatékonyabb megtervezése és kivitelezése szintén olyan feladat, melyekben a legújabb hardveres és szoftveres megoldások jelentős értéket adhatnak. Ilyen például, hogy a szolgáltató egyes fogyasztókat szabályozni tud a hálózat tehermentesítése érdekében.

Az elmúlt 100 évben kiépült nyugat-európai teljes villamosenergia-rendszer kapacitása 2030-ra meg kellene, hogy duplázódjon, hogy bírja a várható terhelést. Ezt kizárólag átfogó fizikai beavatkozásokkal reálisan nem lehet kivitelezni, ezért a fejlesztések inkább a szoftveres és lokális szintre koncentrálódnak, beleértve az ipari beruházásokat, hálózatfejlesztéseket és az e-mobilitás fejlődését.

Úgy tűnik, hogy az elektromobilitás fejlődése Európában korántsem halad olyan dinamikusan, mint azt sokan várták. Mennyire befolyásolhatja ez az energiahálózatok fejlesztését, értékelhető-e ez pillanatnyi pozitív hatásként? „Igény híján” visszaveti az fejlesztéseket, vagy pont, hogy rövid lélegzetételhez jutnak az infrastruktúrák, hogy felkészülhessenek az elektromobilitás felpörgésére?

Az elektromobilitás fejlődése átmenetileg lelassult, de várhatóan újra fel fog gyorsulni. Az elektromobilitás gazdaságilag Magyarországon is rendkívül fontos, több jelentős beruházás történt ezen a területen, például a Mercedes gyár bővítése, az új BMW gyár építése és az akkumulátorgyárak fejlesztései. A globális folyamatok, illetve az eddigi eredmények azt mondatják, hogy az elektromobilitásnak lesz újabb boom-ja. Éppen ezért fontos, hogy felkészülve erre a további fejlődésre, a hálózatokat felokosítsuk.

Ennek előfeltétele, hogy a kisfeszültségű villamoshálózatot alkalmassá tegyük a lokális szabályozásokra. Vannak olyan megoldások, amelyekkel a transzformátorállomásokban lévő transzformátorokat szabályozhatóvá lehet tenni, így követni tudják a hálózati feszültségszintek alakulását. A nagy értékű trafóberuházások helyett lehetőség van arra is, hogy lokálisan szabályozzuk a töltőberendezéseket a helyi energiatermelés függvényében.

Ipari méretekben a helyben termelt energia lokális felhasználása az energiaközösségek és a tárolókapacitások létrehozásán múlhat elsősorban. Hogyan tud részt venni a vállalat a közösségek kialakításában?

Egyértelmű, hogy az ipari fogyasztók, logisztikai parkok lehetnek a legnagyobb haszonélvezői annak, ha a helyben, jellemzően naperőművekből megtermelt energiát a saját működésükbe minél inkább be tudják forgatni,

illetve, ha a termelés-fogyasztás egyensúlyában nagyobb rugalmasságot tudnak elérni. Természetesen ez sokszor infrastrukturális beruházásokkal jár, de nem feltétlenül kell többmilliárd forintért akkumulátorokat telepíteni, létezik finomabb megoldás is. Ilyen referenciaprojekt megvalósítását segítettük egy nagy hazai iparvállalatnál.

A napenergia felhasználása kapcsán érdemes költséghatékony és a vállalati operációt sokkal közvetlenebbül érintő fejlesztésekben gondolkozni, például flotta-elektrifikációban. Számos olyan szállítmányozó cég van, amelynek egyre nagyobb szüksége van az elektromos járművekre, hogy adott helyszíneket megközelítsen, teljesíteni tudjon zöld célokat. Optimális megoldás lehet olyan telephelyi, megújuló energiával kombinált töltési infrastruktúrát telepíteni, amivel az elektromos járműveik kvázi ingyen üzemanyaggal járhatnak, ráadásul a hálózati áramot sem kell igénybe venni.

Ez a példa is jól szemlélteti, hogy komplexen érdemes gondolkodni egy-egy elektrifikációs projektről. Mi ebben partnerek vagyunk, komplex megoldásokat nyújtunk, amelyek magukban foglalják a hardver elemeket - mint például az intelligens mérők és vezérlők - valamint a szoftvereket, amelyek lehetővé teszik többek közt az energiaközösség hatékony irányítását és optimalizálását.

Milyen technológiai megoldások segítik a kisfeszültségű villamosenergia hálózatok, trafókörzetek felokosítását? Milyen eredményt lehet várni ezektől?

Kis, kompakt berendezésekkel lehet megoldani a lokális szabályozást. Ezek intelligens dobozok, amelyek képesek mérni a fontos villamos jeleket egy trafóházban, és programozható részükkel akár 500 állomást is le tudnak szabályozni az OCPP kommunikáción keresztül. Ezek beszerelése feszültség alatt is történhet, ráadásul gyors, mindössze egy-két órát vesz igénybe, és cloud technológiával azonnal elérhetővé válnak a mért értékek.

A felhőalapú rendszerek futótűzszerűen terjednek, hiszen rendkívül felhasználóbarát módon, gyorsan és relatív alacsony költség mellett tudnak nagyságrendi változást elérni az üzemeltetésben. A bejövő információk elemzése, mesterséges intelligenciával megtámogatott predikciók készítése, adatbázisok gépi elemzése, stb. mára mind-mind a hétköznapok részét képezik.

Természetesen felmerül a kibervédelem kérdése is, hiszen az energiarendszereinket, mint kritikus infrastruktúrákat védeni kell. Erre szolgál a NIS2 reguláció, amely meghatározza, milyen paraméterekkel kell kiépíteni és védeni ezeket a rendszereket. Ez magában foglalja az intelligens eszközök rendszeres frissítését, a legújabb szoftverek ellenőrzését, hogy ne legyenek támadható pontok a berendezéseken.

Milyen változások figyelhetők meg a villamos berendezések karbantartása terén, milyen fejlesztésekkel tud hozzájárulni a vállalat a hatékony üzemeltetéshez?

Régebben a villamos berendezések karbantartása és monitoringja másodrangú volt. Ma azonban látjuk, hogy sok cégnél ez az infrastruktúra, ami egyre kritikusabbá válik az energiaellátás miatt, eléggé leromlott állapotban van. Ezeket nyilvánvalóan fel kell újítani, de fontos, hogy olyan architektúrába soroljuk őket, amin keresztül látjuk például a karbantartási igényüket, állapotukat. Van egy fontos mondás: ha nem én ütemezem a karbantartást, a karbantartás fog engem ütemezni. Ez természetesen más dimenzióban, de igaz a saját otthonunkra is.

Azt látjuk, hogy egyre nagyobb igény van a fejlett dokumentáció, az előrejelzés és a karbantartás iránt.

Olyan karbantartó megoldást kínálunk, ami egy ügyfélportálon keresztül lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy nyomon kövessék a karbantartási folyamatokat és az eszközök állapotát, illetve, hogy partnerek csatlakozhassanak a berendezésekhez és az azokba beépített érzékelőkhöz. Ebből adatokat lehet kinyerni, és hasonlóan a tőzsdei vagy gazdasági elemzésekhez, ezek az adatok felhasználhatóak az installált bázis és karbantartás területén elemzések elkészítéséhez.

Láthatóvá válik például, hogy mikor volt az utolsó karbantartás, milyen tervek alapján készültek a megoldások, és hogy egy adott kapcsolóberendezés az életciklusának mely fázisánál tart. Emellett információt kaphatnak arról is, hányszor kapcsolt egy berendezés, és hogy az éves karbantartások megtörténtek-e.

Ezek az adatok kulcsfontosságúak például havária leállítások esetén, amikor át kell térni egy másik betápra. A kapcsolóberendezések játsszák a főszerepet ezekben a helyzetekben, és ha nincsenek jó állapotban, az veszélyeztetheti a technológia üzemeltetését.

Milyen meghatározó tényezőket kell figyelembe vennie egy szolgáltatónak vagy nagyvállalatnak, amikor elhatározza, hogy modernizálja a rendszereit?

Általában három olyan tényező van, ami befolyásol egy beruházást: a jó minőség, a gyorsaság és az ár. Fontos megjegyezni, hogy ez a három tényező egyszerre nem biztos, hogy kéz a kézben jár. Éppen ezért rendkívül fontosak a karbantartó rendszereink, amelyekkel nyomon lehet követni az elhasználódást, be tudunk avatkozni, és modernizálni a saját berendezéseinket.

A jelentős tétel, mint mindenhol, a humánerőforrás-költség, illetve a szakembergárda rendelkezésre állása. Ugyanúgy Nyugat-Európában is hiány van ezekből a villamos szakemberekből, akik már értik ezt a fajta digitalizációs átmenetet, és tudják kezelni a távmonitoringot, távfelügyeletet, és később a mesterséges intelligenciával kiegészített olyan analíziseket, amelyekkel figyelemmel kísérhető, hogy a villamos rendszer mennyire naprakész, mennyire áll rendelkezésre a kiszolgálásban. Ha a vállalatok pontosan tisztában vannak azzal, hogy mikor kell megelőző karbantartást végezni, akkor tervezhetően, sokkal hatékonyabb erőforrásmenedzsmenttel lehet az infrastruktúra üzemeltetését végezni.

A fenntarthatósági törekvésekben kulcsszerep jut a villamosenergiának a fosszilis energiahordozók alternatívájaként. Sokkal kevesebb szó esik viszont arról, hogy a villamosenergia iparágon belül, milyen fenntarthatósági irányok vannak. Meg lehet határozni ezeket?

Természetesen a mi iparágunkban is kulcsszerepe van a fenntarthatóságnak, és számos, bár kétségkívül kevésbé látványos törekvés van. Az egyik legfontosabb változás, hogy az Európai Unió döntése alapján ki kell vezetni a kapcsolóberendezésekben használt kén-hexafluorid gázt. Ez a gáz, amennyiben szakszerűtlenül történik a berendezések selejtezése vagy megbontása, a levegőbe kerülve sokszorosan károsabb az üvegházhatás szempontjából, mint a szén-dioxid.

Ennek helyettesítésére új technológiákat fejlesztenek, a Siemensnél például ezt Clean Air technológiának hívjuk, mivel az újgenerációs berendezéseinkben használt szigetelőgázok csak a levegőben is megtalálható, “tiszta” anyagokat tartalmaznak. Ez az átállás komoly kihívást jelent a szakmának, mivel a gáz nélküli kapcsolóterek méretezése nehezebb feladat.

Milyen nemzetgazdaságilag is kiemelkedő projektben vett részt az elmúlt időszakban a vállalat? Mennyire tud bekapcsolódni a nagy ázsiai beruházásokba?

Számos nagy ipari beruházásban vettünk részt, például autógyáraknál, újonnan betelepült akkumulátorpiaci szereplőknél, valamint kisebb tier 1-es és tier 2-es beszállítóknál. E cégeknél jellemzően az alállomásoktól kezdve, a gyáron belüli középfeszültségű energiaelosztáson át, a kisfeszültségű transzformációig 70-80%-ban Siemens technológiát alkalmaznak.

Tavaly elnyertük az E.ON elosztóhálózat üzemirányítási, SCADA rendszerének fejlesztését is. Jelenleg a projekt kezdeti szakaszában vagyunk, ahol a legújabb technológiákat szabjuk testre, az eredeti specifikációk alapján. Összességében az alapinfrastruktúrától haladunk az automatizálás és digitalizálás irányába, ami már nem csak vízió, hanem a mai realitás. Emellett dolgozunk a villamos rendszerek digitális ikerpárjainak létrehozásán. Ez lehetővé teszi a teljes infrastruktúra vizualizációját, a beállítások ellenőrzését és a szoftverfrissítések tesztelését anélkül, hogy a tényleges üzemet befolyásolná.

A cikk megjelenését a Siemens Zrt. támogatta.

Címlapkép forrása: Portfolio