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

De første kraftleverandørene og nettselskapene har nå gjennomført og fått godkjent de obligatoriske testene mot Elhub. I ukene som kommer, starter arbeidet med å godkjenne resten av de om lag 350 aktørene som skal bruke Elhub. Fremdriften følger plan for lansering i februar 2019.
Fredag, 18 mai, 2018 - 10:08
Brødrene Dahl Vasskraft i Sunnfjord skal bygge kraftverk i Uganda. – Dette er ein alvorleg stor moglegheit for oss. Ein skikkeleg døropnar, og ein inngangsbillett til å vere med å utvikle vidare, seier Bjarte Skår.
Fredag, 18 mai, 2018 - 10:17
Kombinasjonen av gode økonomiske tider, dyrere fossile råvarer og uro i Midtøsten bidrar til kraftige prisøkninger i kraftmarkedet.
Fredag, 18 mai, 2018 - 10:48
OED har avslått søknadene fra SFE Produksjon AS om bygging av Gjengedal kraftverk med regulering og overføring i Gloppen kommune, Sogn og Fjordane.
Fredag, 18 mai, 2018 - 11:01
Hvert eneste år blir miljøarbeidet i Skagerak Kraft satt under lupen av revisorer fra DNV-GL. Rapporten fra siste runde viser at kraftselskapet gjør sine saker bra
Fredag, 18 mai, 2018 - 10:56
Infratek Sverige AB er tildelt service- og vedlikeholdskontrakt for vedlikehold på jernbanen i Stockholm Nord. Avtalen med Trafikverket gjelder i fem år med to opsjonsår, og har en verdi på rundt 500 MSEK.
Tirsdag, 15 mai, 2018 - 09:49
Økt strømforbruk på grunn av kaldt vær ga stigende kraftpriser gjennom første kvartal 2018. Dette bidro til et resultat på 171 millioner kroner etter skatt for Eidsiva.
Mandag, 14 mai, 2018 - 09:14
Den 720 km lange undersjøiske strømkabelen mellom Suldal i Rogaland og Blyth i England blir nå strukket under Nordsjøen.
Tirsdag, 15 mai, 2018 - 09:32
Fredagskommentar:
Nei til Gjengedal kraftverk i Gloppen kommune i Sogn og Fjordane er nok en bekreftelse på at det er blitt trangere nåløye for vannkraftkonsesjoner. Et ja fra NVE betyr nødvendigvis ikke det samme fra OED.
Fredag, 18 mai, 2018 - 13:01
I konkurranse med seks andre leverandører har entreprenørselskapet Laje vunnet oppdraget om bygging av veilys på E6 mellom Kolomoen og Arnkvern i Hedmark.
Tirsdag, 15 mai, 2018 - 09:44
Tre nye hurtigladere for elbil ble mandag åpnet på Sola Lufthavn. Flere hurtigladere for elbil skal motivere drosjenæringen til å velge elektrisk. Hurtigladerne er et ledd i en viktig utvikling av en elektrisk transportsektor.
Onsdag, 16 mai, 2018 - 09:25
JM forlenger rammeavtale med Rejlers Norge om elprosjektering og energirådgivning av bygg. JM utgjør et av Norges største miljøer for utvikling og salg av boligeiendommer med svært høye krav til bærekraftige prosjekter og energieffektive bygg.
Onsdag, 16 mai, 2018 - 09:29
For å holde norske solceller på verdenstoppen når det gjelder kvalitet, trengs sensorer som kan se det usynlige.
Mandag, 14 mai, 2018 - 09:25
I går åpnet NTE Storåselva kraftverk i Snåsa. Dette er det første nye større vannkraftverket som er satt i drift i Trøndelag etter Meråkerutbyggingen i 1994. Anlegget vil ha en kraftproduksjon på 75 GwH pr år, dette tilsvarer kraftforbruket til 10 000 trøndere.
Tirsdag, 15 mai, 2018 - 09:37
Agder Energi hadde i første kvartal 2018 et driftsresultat i henhold til god regnskapsskikk (GRS) på 703 millioner kroner. Tilsvarende tall for 2017 var 614 millioner kroner. Resultat etter skatt (GRS) ble 246 millioner kroner (2017: 302 millioner kroner).
Onsdag, 16 mai, 2018 - 09:13
I revidert nasjonalbudsjett foreslår regjeringen å bevilge 280 mill. kroner til inntil to CO2-fangstprosjekter. Fortum Oslo Varme mener det er positivt at Regjeringen viderefører satsningen på fangst og lagring av CO2 i Norge.
Onsdag, 16 mai, 2018 - 09:20
Kraftselskapenes mulighet til å holde igjen vann i magasiner bidrar stort til å hindre flomskader nedstrøms. Det viser en ny rapport Multiconsult har utarbeidet for Energi Norge.
Mandag, 14 mai, 2018 - 09:08
BKK iverksetter flere tiltak for at ikke hendelsen i elven Ekso skal gjenta seg. Over 30 døde fisk ble lørdag funnet som følge av at vann med for høyt luftinnhold ble sluppet ut fra Myster kraftverk.
Mandag, 14 mai, 2018 - 09:20