Med forskningsprosjektet MonitorX skal digital teknologi gjør norsk vannkraft mer effektiv og redusere risiko for havarier. (Illustrasjonsfoto: Agder Energi)

Søker digitale gevinster i vannkraft

Fornybarnæringen høster nå kunnskap og erfaringer i det fellesfinansierte forskningsprosjektet MonitorX for digitalisering av vannkraftverk.
Mandag, 8 januar, 2018 - 09:18

Kilde: Energi Norge

Brattset kraftverk i Orklavassdraget i Sør-Trøndelag har produsert strøm i 35 år uten å gjøre noe stort vesen av seg. Nå kan data fra vannkraftverket hjelpe til å revolusjonere måten kraftbransjen gjør vedlikehold på.

I en ikke altfor fjern fremtid vil kraftverkene selv si fra når de «føler» at noe ikke er som det skal. Samtidig vil de fortelle om hva problemet er og hvordan det skal løses. Vedlikeholdet blir billigere, komponentene kan brukes lengre og risikoen for store kostbare havarier av turbiner og generatorer blir mindre. For eierne av kraftverk betyr det store sparte kostnader.

I et stort prosjekt koordinert av Energi Norge skal SINTEF Energi med mange partnere utvikle modeller og algoritmer som kan oppfylle denne fremtidsvisjonen. Men da trengs data, mange data.

– Dette er et spennende og krevende prosjekt med stort engasjement fra hele kraftbransjen, sier rådgiver Iren Aanonsen i Energi Norge.

– Hvis vi får tak i all informasjonen som ligger lokalt i et kraftverk kan vi bruke dem til å analysere om tilstanden er god eller dårlig, sier prosjektleder Thomas Welte i SINTEF Energi.

Problemet er at dataene ikke har vært tilgjengelige. Før nå.

Sikrer seg mot hacking

Marerittet for en kraftverkseier og for samfunnet er om noen greier å hacke seg inn i kontrollsystemet for kraftverkene og sabotere anleggene. Det er derfor bare kraftverkets eget styringsanlegg som kan hente data fra turbiner og generatorer og deres omgivelser. De såkalte SCADA-systemene er lukket for omverdenen.

I tett samarbeid har SINTEF Energi, TrønderEnergi og Voith Hydro funnet en måte der dataene kan hentes ut uten å gjøre prosessanlegget sårbart. Løsningen sikrer at dataene bare kan leses. Det er ikke mulig å gå inn og styre kontrollanlegget.

– Dette var en absolutt forutsetning for å kunne gjøre disse tingene ellers vil vi utsette samfunnskritisk infrastruktur for angrepsmuligheter, sier Øyvind Holm, markedssjef i Voith Hydro, selskapet som har utviklet og levert kontrollanleggene i mange norske kraftverk.

Datamuren er bare første skritt

I dag får de som sitter i driftssentralen i kraftverket alarmer fra målepunkter på turbiner og generatorer når verdiene går over eller under kritiske nivåer. Alle de underliggende dataene forblir i kontrollsystemet og blir ikke sendt videre til de som driver vedlikehold.

– Vi har allerede mye data i kraftverkene våre, men vi har hatt en mur mellom driftssentralen og de som driver med det daglige vedlikeholdet. Så bare det å få disse dataene ut til vedlikeholdspersonellet vil gi en gevinst for oss, sier Gorm Aukrust, senioringeniør i TrønderEnergi.

Gjennom MonitorX-prosjektet er dataene fra Brattset kraftverk nå gjort tilgjengelige for studenter og forskere. De får muligheten til å bruke datasett fra et kraftverk i drift til å utvikle nye algoritmer og modeller.

– Fokus i MonitorX-prosjektet er å utvikle algoritmer og modeller. Men vi har manglet data til å bevise at de faktisk funker. Nå får vi tilgang ti over tusen signaler og vil plukke ut noen komponenter som vi lager algoritmer for, sier Welte.

Lenge mellom hver feil

De store komponentene i vannkraftverk er veldig driftssikre slik at det kan gå mange år mellom hver gang en feil oppstår. Så det kan ta lang tid før forskerne får sjekket at algoritmene er riktige. Løsningen kan være å bygge opp en digital tvilling av det fysiske kraftverket og mate inn alt som finnes av data.

– Har du hundre vindmøller i en vindpark får du raskt statistikk og situasjoner du kan lære av. I vannkraftverkene må vi jobbe ut fra en digital tvilling der du sammenlikner det virkelige anlegget med modellen. Det å bruke algoritmer i MonitorX og bruke dette senere i kombinasjon med digitale tvillinger er spennende, sier Aukrust.

Gevinstene kan bli store

Energibransjen er veldig interessert i resultatene fra prosjektet. Digitalisering er på dagsorden i vannkraftselskapene.

Welte peker på flere gevinster for kraftselskapene: De kan oppdage kritiske situasjoner og utviklinger som kan føre til en stor feil og havari. Et unngått havari sparer selskapene for store kostnader og for tapt produksjon ved en lang driftsstans.

De kan også spare kostnader gjennom effektivisert vedlikehold. Bedre tilstandsovervåking vil redusere behovet for manuelle inspeksjoner i kraftstasjoner, med mindre kjøring til og færre besøk i stasjonene.

De sparer kostnader på utskifting av komponenter. Norske vannkraftverk er 30-50 år gamle. Dersom kraftselskapet kan følge tilstanden til kritiske komponenter kontinuerlig, kan de skifte ut komponenten når den er utslitt. Det vil i praksis si at komponentene kan brukes lengre og dyre investeringer kan utsettes, dvs. levetiden utnyttes bedre.

Kilde: Claude Olsen for Gemini.no

Fakta om MonitorX

MonitorX er et innovasjonsprosjekt organisert av Energi Norge med støtte fra Forskningsrådet. Hovedmålet i prosjektet er å utvikle modeller, algoritmer og tilhørende programvareprototyper for optimal levetidsutnyttelse av komponenter i vannkraftanlegg.

Prosjektperioden er fra 2015 til 2019. Budsjettet er 17,2 millioner kroner. Prosjektet har tre FoU-partnere og et stort antall industripartnere i Norge og Sverige.

På forsiden nå

Styrene i Eidsiva Energi og Hafslund E-CO er gjennom en intensjonsavtale blitt enige om å se nærmere på muligheten for å slå sammen hovedvirksomhetene i de to konsernene. En samling vil styrke evnen til å gi utbytte til eierkommunene og til kontinuerlig forbedring og innovasjon i et energisystem i rask endring.
Torsdag, 15 november, 2018 - 13:26
- Elektrifisering er eit viktig klimatiltak for å fjerna bruken av fossil energi. Vi treng 30-50 TWh meir fornybar energi for å nå målet om full elektrifisering av fastlands-Norge, og vindkraft vil stå for det meste av veksten, seier Olav Osvoll, konserndirektør Produksjon i BKK.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:13
Midtkraft Nett AS, et nettselskap lokalisert i Buskerud, har valgt Aidon som leverandør av nye smarte målere. Kontrakten ble inngått i Vikersund 26. oktober og dekker alle kundene til Midtkraft, det vil si totalt 13 500 målepunkter.
Torsdag, 15 november, 2018 - 08:59
I 2019 skjerpes regelverket om forebyggende sikkerhet og beredskap i energiforsyningen. Endringene innebærer blant annet et omfattende nytt krav til IKT-sikkerhet og grunnsikring.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:18
Markedsaktørene har løftet prisforventningene i strømmarkedet både for den kommende vinteren og for de kommende årene.
Torsdag, 15 november, 2018 - 09:05
Enova anslår at det årlige markedet for lønnsomme energitiltak i bygningsmassen er på flere milliarder kroner. Likevel går det for tregt med energieffektiviseringen. Statsforetaket har allerede støttet 8 ulike forretningskonsept som kan få fart på utviklingen med til sammen 6,4 millioner kroner. Nå er en ny konkurranse ute.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:28
Tema for Grønn frokost i Lyse var blant annet hva som skjer når alle el-ferjer, el-fly og elbusser kommer?
Onsdag, 14 november, 2018 - 09:05
Styret i Akershus Energi har med beklagelse akseptert at konsernsjef Jørn Myhrer benytter sin avtale om fratreden fra 62 år.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:21
Fredagskommentar:
Fra himmelen, svarte jeg spontant. Tiåringen så ut som et levende spørsmålstegn. Så sprakk ansiktet i et stort smil. Gud kan alt han, sukket barnebarnet mitt imponert.
Fredag, 16 november, 2018 - 10:17
Nexans på Rognan har produsert og levert til sammen 915 kilometer forsterkerfrie, fiberoptiske sjøkabler til PT Mora Telematika Indonesia (Moratelindo). Kablene vil skape en digital bru mellom Jakarta og Surabaya.
Torsdag, 15 november, 2018 - 09:11
Lyse kjøper nettvirksomheten til Forsand Elverk. Avtalen ble signert mandag 12. november og overtakelse vil skje ved nyttår.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:29
Et økende antall utenlandske elvirksomheter og fagarbeidere søker om godkjennelse til å kunne arbeide i Norge. DSB forutsetter at de som skal arbeide i Norge også setter seg inn i regelverket som NEK 400 er en del av. NEK 400:2018 foreligger derfor nå i engelsk utgave slik at det blir enklere for utenlandske installatører, leverandører og prosjekterende å sette seg inn i normens krav.
Torsdag, 15 november, 2018 - 08:52
Hvordan skal befolkningen i Longyearbyen sikres lys og varme når kullkraftverket må stenge om få år? Statkraft foreslår å bruke fornybar hydrogen, produsert med vindkraft i Finnmark og fraktet med båt til Svalbard.
Mandag, 12 november, 2018 - 09:21
Sogn og Fjordane fylkeskommune har trukket BKK inn i en rettssak som burde vært avvist av tingretten. For å omgå forkjøpsretten til SFE-aksjene har fylkeskommunen konstruert en hypotetisk transaksjonsmodell, og benytter rettsvesenet som utredningsinstans.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:11
Norge kan bli første land i verden som erstatter all fossil energibruk med fornybar. BKK skal være en energipartner til alle næringer som vil erstatte bruk av fossil energi med strøm.
Onsdag, 14 november, 2018 - 08:48
Høstens kull fra Trainee Sør har gjennomført sine første måneder i Agder Energi. Hva har de jobbet med? Hvordan har overgangen til arbeidslivet vært og hvordan har arbeidsgiveren deres taklet "livet med ny trainee"?
Mandag, 12 november, 2018 - 09:16
Siva, Norges Forskningsråd og Innovasjon Norge offentligjorde i slutten av forrige uke hvilke miljøer som blir tatt opp i klyngeprogrammet Norwegian Innovation Clusters.
Mandag, 12 november, 2018 - 09:26
Multiconsult har signert en fireårig rammeavtale med den norske ambassaden i Dar es Salaam for konsulenttjenester knyttet til fornybar energi og kraftmarkeder i Tanzania.
Onsdag, 14 november, 2018 - 08:57