再生可能エネルギー分野におけるPI System - OSIsoft

再生可能エネルギー分野におけるPI System
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市場開拓エグゼクティブ
ダグ テイラー
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世界が求める再生可能エネルギー
- 世界が注目
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世界における再生可能エネルギーの予測
水力
風力
太陽光
太陽熱
■バイオガス
バイオマス
地熱
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日本における再生可能エネルギーの成長
• 再生可能エネルギーの利用促進を継続するという最近の決定
• 太陽光、風力、バイオマスが大きく成長すると予測
容量と発電の詳細。テクノロジー別。2010~20, MW
水力
バイオガス
太陽光
バイオマス
風力
地熱
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再生可能エネルギーの課題
• 再生可能エネルギープロジェクトの急増
• 再生可能エネルギーの利点を最大化するためには発電の
最適化と信頼性が必要
• 再生可能エネルギー発電産業は従来の発電の教訓を
活かして成熟する必要がある
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再生可能エネルギーの憂鬱
燃料は無料 - これは歓迎されること!
再生可能エネルギープラントの運営には多くの困難がある
• 遠隔地
– 監視が難しい
– O&M(運転・保守)にとって物理的に困難
• 多様な資源
– 予測され、計画され、管理される
• 多くの小型の発電機
– 部品が多い
• エネルギーソースが装置に負担をかける場合がある
– 乱流、摩耗、ほこり
しかし、これらを送電網に接続するためには、「正常な発電」である
ことが期待される
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解決法 - PI System
• リアルタイムのデータ管理によって日常のオペレーションに
洞察がもたらされ、その結果、疑いのない明確なアクションを
迅速にとることが可能になる
• PI Systemは、風力発電所、太陽光発電プロジェクト、
水力発電ダム、バイオマスプロジェクトのパフォーマンスを向
上させるために、欧米で使用されている
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再生可能エネルギーの種類
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太陽エネルギー
• 太陽光、太陽熱(CSP)、および集光型発電で使用される
• 既存のCSPプラントの半分以上が現在PI Systemを使用
集光型太陽光発電
(CPV)
太陽光発電
太陽熱発電
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太陽エネルギーとPI System
• 大手オーナー経営者とOEMがPI Systemを使用:
– 全施設の可視化
– 組織的なO&M
– 問題の分析とデバッグ
• 価値:
– 生産性の向上
– 組織的なO&M
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SunPower O&M
•
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•
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•
OEMがパフォーマンスを保証
1日24時間年中無休でプラントをリアルタイム監視
500 MW以上を監視
550を超えるシステムが監視対象
95を超える発電所が1MW超
10年を超すO&M(運転・保守)の経験
システムのパフォーマンスを顧客が見られる
– Webポータルを通じて
•
地域のサービスセンター
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SunPower O&M
PIをどのように使用しているか
• SunPower O&Mの監視
– ソーラーアラーム管理システム(SAMS)
– 性能管理エンジニアの深い理解
• 顧客からの可視性
– Webポータル
– PI-to-PIへの直接API
価値
• 労働コストを削減
• 装置の性能が向上
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EDF ENの資産管理システム
全分野を組み合わせた国別の合計値
(2010年12月31日)
ヨーロッパ
イギリス
風力
ドイツ
ベルギー
風力
風力(オフショア)
カナダ
風力、ソーラー
アメリカ
風力
太陽
バイオガス
ブルガリア
水力
フランス
風力、ソーラー
水力、バイオガス
コージェネ
メキシコ
風力
ポルトガル
風力
スペイン
ソーラーバ
イオマス
北アメリカ
主な成長要因
イタリア
風力
ソーラー
ギリシャ
風力
太陽
トルコ
風力
風力
風力・ソーラー
太陽
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PI System:資産監視用の単独のツール
PI OPC
インターフェイス
PV Vue:リアルタイムの監視
中央の
PIサーバー
ローカル
PIサーバー
PI ProcessBook:
パフォーマンス分析と
故障診断
PI DataLink:内部のレポート
SharepointとPI Webparts:
所有者のレポート
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EDF-ENのソーラー監視アーキテクチャ
ソーラー資産
• 地上設置PV
• 大規模屋上PV
• 小規模屋上PV
インバーター
全天日照計
– ソーラー納屋
保守請負業者
FTPサーバー
中央のPIサーバーと
SCADA画面
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EDF-ENのソーラーパフォーマンス画面
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EDF-ENのソーラー診断
欠陥を示す文字列のリモート検出:
欠陥のある
モジュール
PI DataLink
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UCSD:マイクログリッドによる
ソーラーインテグレーション
コージェネレーション
コージェネレーション
OPCサーバー
バランスオブプラント(BOP)
キャンパスの建物のデータ
(39のソース/25の建物)
太陽光発電所のデータ
ソーラーフォーキャストシステム
東キャンパス変電所
60 Hz PMUシステム
サンディエゴスーパーコンピューティングセンター(SDSC)
仮想マシン(VM)
インターフェイスノード
インターフェイスノード
インターフェイスノード
サードパーティの
データフロード
カリフォルニア大学サンディエゴ校のマイクログリッドプロジェクト
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PI Coresight - リアルタイムの可視化
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PI CoreSight – 太陽エネルギー発電所
好奇心をかもしだす...
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0
PI System – 世界の風力発電 所有者トップ20
累積有効発電量* (MW) – 2010年
14,000.00
12,000.00
10,000.00
OSIsoftの顧客
EAの顧客
8,000.00
6,000.00
4,000.00
2,000.00
0.00
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風力発電におけるPI
プロジェクトの場所が多く、風力タービンの種類も多いオーナー
経営者
–
–
–
–
–
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–
状況認識、1つのシステム、1つの真実
オペレーションセンター
全風力タービンのすばやい可視化
より高解像度のデータ vs. SCADAシステム
安全 - 送電網のコンプライアンス
新しい保守方式の推進
資産管理とワークフローの統合
価値:最適化
– 可用性の向上
– 捕捉されるエネルギーの増大
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風力発電におけるPI:完全なアーキテクチャ
変電所
インターフェイスノード
ビジネス
オペレーション オペレータ
センター
ビジネス
ポータル
業者
風力発電所A OPCサーバー
変電所
インターフェイスノード
エンジニアリング
風力発電所B OPCサーバー
分析計算
PIサーバー
RTヒストリアン
デモグラフィック
データベース
変電所
作業命令
資産管理
風力発電所C OPCサーバー
JVパートナー
サードパーティO&M
変電所
インターフェイスノード
風力発電所B OPCサーバー
予測サービス
オペレーションセンター
統合
レイヤ
マーケティング
外部の組織
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高度な分析
「ビッグデータ」を恐れるべきではない。
情報の分析を自動化する
運転動作の微妙な変化を特
定するにはマシンが最適
実際
予測
正常な動作を予測して異常な
逸脱を特定する
予防的保守と事後保守の
価値
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高度な分析の価値
ニューラルネットワークとトレンディング統計を使った
運転データ分析の自動化
発電機ベアリングドライブエンド温度
(実測値は青、予測値は緑)
 予測された正常動作から
逸脱している動作を特定
 パフォーマンスの低下、
切迫している故障を発見
 強制停止を計画的停止
へ転換
 重大な故障を回避
ベアリングの交換が計画的停止で行われるようにな
り、発電機への影響はない
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再生可能エネルギーに関する最終的な考慮事項
将来に対応できるシステムにする
- 再生可能エネルギーは変化する
- 成長 - 拡大
- 新しい装置
- 送電網の安定性
- 電力品質
- セキュリティ
- ビッグデータ
- 予測
- 保存
- 安全
高可用性
スケーラビリティ
柔軟性
相互運用性
信頼性
安全
拡張可能
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