CMMS i utrzymanie zapór wodnych

Pod koniec XIX wieku zaczęto stosować pierwsze zapory, które służyły do magazynowania wody dla ludności. Dziś ich główną funkcją jest produkcja energii elektrycznej. Zasada działania zapór wodnych przypomina młyny wodne, które powstawały w Europie przed epoką chrześcijańską. Od momentu ich powstania, infrastruktury te wciąż się rozwijają i odgrywają zasadniczą rolę w oczyszczaniu naszej planety z zanieczyszczeń. Aby zapewnić, że duże inwestycje, których wymagają w fazie budowy, zostaną dobrze wykorzystane, konieczne jest doskonałe utrzymanie ich konstrukcji oraz instalacji i urządzeń technicznych, które się w nich znajdują. Jak w przypadku każdej energii odnawialnej, rola systemu CMMS okaże się kluczowa. Jak oprogramowanie do zarządzania utrzymaniem ruchu pasuje do dziedziny hydroenergetyki? Jakie korzyści przynosi? Po szybkiej prezentacji tego istotnego sektora w produkcji bezemisyjnej energii, udzielimy pierwszej odpowiedzi na te pytania.

Sektor zapór wodnych

Energetyka wodna jest jednym z rozwiązań w zakresie energii odnawialnej, które nie emitują gazów cieplarnianych. Duża sieć rzek sprawia, że jest to bardzo atrakcyjne źródło energii do wdrożenia i eksploatacji. Niezależnie od tego, czy są to zapory grawitacyjne, zapory wahadłowe czy zapory czołowe, ich pojemność pozwala na magazynowanie dużych ilości wody. Siła powstała w wyniku spadku wody będzie napędzać obroty turbin i obsługiwać elektryczne alternatory. W ten sposób energia kinetyczna wody zostanie zamieniona na energię elektryczną, która pomoże zasilić światowe dostawy energii elektrycznej.

Woda jest naturalnym zasobem, który jest wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej.

Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Energetyki Wodnej (IHA), wielkość globalnego sektora hydroenergetycznego wzrosła ponad dwukrotnie od 1995 roku. Z produkcji 625 GW do ponad 1300 GW w 2021 roku, w tym 25,5 GW we Francji. Badanie Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) z maja 2021 r. sugeruje, że do połowy stulecia świat będzie potrzebował 2 600 GW mocy w hydroelektrowniach. Podwojenie liczby roślin pomogłoby utrzymać wzrost globalnej temperatury poniżej 1,5 stopnia Celsjusza.

.

Dostarczając czystej, niedrogiej i niezawodnej energii elektrycznej, energia wodna może zaspokoić nasze potrzeby w zakresie wody, nawadniania, kontroli powodzi i suszy. Pomimo dużego potencjału, należy pamiętać o pewnych oddziaływaniach na środowisko. Są one różne w zależności od wielkości zapór, które często są bardzo duże, ale także od ich lokalizacji. Zapory wodne zainstalowane na naturalnym wodospadzie będą miały znacznie mniejszy wpływ na środowisko niż zapory ze sztucznym spiętrzeniem wody. Może to prowadzić do migracji populacji, niedotlenienia, a następnie nadmiernego natlenienia wody po jej uwolnieniu, a także do zachwiania równowagi w życiu ekosystemów.

Obecnie wiele rozwiązań, które są wdrażane podczas budowy lub które można dodać po zakończeniu budowy, okazuje się skutecznych w unikaniu tego wpływu na środowisko. W szczególności śluzy i drogi wodne są tworzone w celu umożliwienia migracji określonych gatunków ryb lub osadów, a nawet przejścia kajaków. Należy zaznaczyć, że obecnie normy środowiskowe są znacznie bardziej rygorystyczne. Pomimo tych potrzeb adaptacyjnych tworzących nowe wyzwania, globalna przyszłość energetyki wodnej jest bardzo obiecująca, ze względu na jej zdolność do dostarczania dużej ilości energii elektrycznej;Ma ona potencjał dostarczenia ogromnych ilości energii i odpowiedzi na walkę o środowisko, w którą angażuje się całe społeczeństwo dla dobra planety.

Eksploatacja cieków wodnych jest wartością bezpieczną i zrównoważoną. Aby zoptymalizować produkcję elektrowni wodnej, przyjrzymy się teraz znaczeniu konserwacji urządzeń.

Utrzymanie zapór wodnych

Pomimo co najmniej 100-letniej żywotności Twojego budynku, elementy elektryczne mogą przetrwać jedynie od 10 do 25 lat. Ważne będzie usunięcie wszelkich przeszkód w sprawności instalacji, zanim pojawią się poważniejsze problemy. Zobaczymy, że istnieje kompromis między twoimi początkowymi myślami, kosztami eksploatacji i kosztami utrzymania. Dobrze przemyślana instalacja ułatwi Ci naprawy: wystarczająca ilość miejsca na montaż i demontaż części w stacji przeładunkowej i w hali turbin.

Konserwacja skupi się na uszczelnieniu zapory i jej przewodów wodnych, ewentualnym uszkodzeniu turbin oraz zabezpieczeniu instalacji elektrycznej (alternatora, transformatora i linii przesyłowych). Interwencje te mogą wymagać prac akrobatycznych, w szczególności w celu wykonania iniekcji betonu lub żywicy. Możliwe jest również wzmocnienie konstrukcji zapory za pomocą taśm węglowych lub montaż konstrukcji betonowych, dostosowanych do szczególnych ograniczeń inżynierii lądowej.

Ta praca służb utrzymania ruchu, choć może być kosztowna, jest niezbędna, aby uniknąć zatrzymania produkcji, a nawet w najgorszym przypadku, aby uniknąć wypadku. Elektrownie te pracują z wodą pod wysokim ciśnieniem. Te ostatnie w dłuższej perspektywie osłabią Twoją konstrukcję, dlatego tak ważne jest przeprowadzanie odpowiedniej konserwacji. Rzeczywiście, nie trzeba dodawać, że bezpieczeństwo elektrowni wodnej musi być stałym priorytetem.

Bezpieczeństwo i ochrona

Zważywszy na zbiorniki wodne zatrzymane w utworzonych zbiornikach, zawsze istnieje ryzyko katastrofy, jeśli problem strukturalny nie został zidentyfikowany i przewidziany. Jeśli więc awarię zapory Malpasset w 1959 r. we Francji, która spowodowała 423 ofiary, lub awarię zapory Bouzey w 1895 r., która spowodowała 87 ofiar śmiertelnych, można przypisać wadom konstrukcyjnym związanym ze słabą przyczepnością do podłoża, to awarię zapory można przypisać słabej przyczepności do podłoża; Awaria tamy Taumsauk w Stanach Zjednoczonych w 2005 r. została bezpośrednio przypisana problemom operacyjnym, tj. słabej niezawodności i funkcjonowaniu czujników, bez zewnętrznej przyczyny naturalnej. W tym drugim przypadku nie było ofiar do zgłoszenia. Tak więc ciągłość produkcji i bezpieczeństwo to dwie główne troski usługi konserwacji zapór, niezależnie od kosztów.

Konserwacja zapór

Aby w pełni wykorzystać postęp technologiczny w dziedzinie O&M (Operations and Maintenance), dostrzeżemy wartość wydajnego oprogramowania CMMS, dostosowanego do ograniczeń sektora wodnego.

Wkład CMMS w sektor hydroelektryczny

Oprogramowanie umożliwia integrację i wykorzystanie danych historycznych. Oceniana jest wydajność Państwa sprzętu, a także zapobieganie ewentualnym awariom. Celem jest zawsze uniknięcie awarii, które mogłyby doprowadzić do wyłączenia usług produkcyjnych i znacznych strat finansowych. W szczególności dzięki narzędziom CMMS wiele podmiotów zbiera informacje, które mają na celu usprawnienie działania elektrowni wodnych. Poprawiają efektywność gospodarowania w swoim środowisku oraz zrównoważony rozwój w odniesieniu do gatunków przechowywanych w zbiornikach (ryby i produkty rybne). Badanie zagrożeń hydraulicznych, geotechnicznych i sejsmicznych, a także analiza bezpieczeństwa, trybów awaryjnych i wydajności obiektów magazynowych, sprawiają, że środowisko zapór wodnych, jest bardzo zmienne.