Restaurando usinas de energia para eficiência máxima confiável

Duas fábricas de pico no sul dos Estados Unidos consideraram indispensável a experiência e o know-how de um fornecedor experiente de serviços de equipamentos rotativos durante uma atualização do sistema de controle e um projeto de rebobinamento do gerador.

Todos os anos, as redes elétricas enfrentam impactos cada vez mais intensos das mudanças climáticas, seja como resultado de nevascas, condições de inverno gelado ou ondas de calor escaldantes no verão. No início de setembro de 2022, uma cúpula de calor se instalou na costa oeste dos EUA e trouxe temperaturas que estabeleceram recordes de todos os tempos. O calor extremo alimentou incêndios florestais e estressou a rede elétrica antes que uma tempestade tropical se aproximasse e esfriasse as coisas. Poucos meses depois, um surto ártico que ocorreu em fevereiro de 2023 quebrou recordes no Nordeste, incluindo -108F de vento frio, e colocou uma pressão terrível no fornecimento de energia da região.

Quando ocorre um aumento drástico ou uma queda de temperatura como essa, o uso de energia aumenta abruptamente à medida que as pessoas se voltam para suas casas aquecidas ou com ar-condicionado controladas por termostato para evitar o clima desconfortável. Mas quando todos os aquecedores ou todas as unidades de ar condicionado estão ligadas, as redes elétricas em todos os lugares devem trabalhar horas extras para manter nossas fontes de energia online. E às vezes o estresse pode ser demais para a grade suportar.

Digite "usinas de energia de pico" ou "picos" para abreviar. Os Peakers geralmente usam turbinas a gás para fornecer energia temporária à rede, além da energia fornecida pelas usinas de base. As usinas de carga básica geralmente geram eletricidade em um nível razoavelmente constante ao longo do dia, durante todo o ano, enquanto as de pico são ativadas e depois desligadas em um curto período de tempo, geralmente menos de 1.500 horas por ano - e algumas podem operar até 250 horas. por ano.

A confiabilidade é uma necessidade absoluta para que esses picos cumpram seu papel como um plano de contingência da rede elétrica para ajudar não apenas a atender, mas a sustentar a demanda durante um aumento dramático no uso. Como tal, a manutenção e a manutenção das plantas de picos são vitais para garantir que elas possam ser acionadas rapidamente quando solicitadas. Não cuidar de um sistema de controle mal configurado de uma usina de pico ou de um gerador defeituoso pode significar a diferença entre uma fonte confiável de backup de energia ou um estado de emergência dramático.

Este artigo entrará em detalhes sobre como os operadores de usinas em duas instalações de pico diferentes trabalharam com um fornecedor externo de serviços de equipamentos rotativos - EthosEnergy - para resolver problemas de operações semelhantes. Para manter um nível mais alto de confiabilidade e cumprir seu compromisso como fonte de energia redundante, ambas as usinas adotaram meios proativos para melhorar suas capacidades antes que ocorresse uma crise.

Uma fábrica de picos de várias unidades no Texas contatou o provedor de serviços de equipamentos rotativos e perguntou sobre os recursos e soluções do sistema de controle. Os gerentes das instalações se perguntavam se havia algo que a EthosEnergy pudesse fazer para ajudar a superar os problemas da usina com produção e confiabilidade. O site estava enfrentando problemas significativos de confiabilidade e não cumpria os horários de início exigidos ou os requisitos de saída. Como uma instalação de pico, ela precisava comprar energia para cumprir os compromissos contratuais e aumentar a equipe para solucionar problemas operacionais.

O fornecedor de serviços de equipamentos rotativos realizou uma avaliação no local e concluiu que o sistema de controle é um fator importante que contribui para os problemas de confiabilidade da planta. Os técnicos então começaram a solucionar o problema monitorando as unidades remotamente e realizando avaliações de saúde e diagnósticos (desempenho do motor).

O cliente concedeu à EthosEnergy um pedido de compra e iniciou uma interrupção para corrigir os problemas. Os engenheiros de controle do fornecedor atualizaram os controles da turbina e do equilíbrio da planta (BOP) e corrigiram problemas de fonte de alimentação ininterrupta (UPS), problemas de distribuição de energia e problemas de fiação (Figura 1), entre outros problemas. O escopo também incluiu a reconfiguração do hardware existente e a atualização/substituição do hardware quando necessário.

1. Uma atualização do sistema de controle em uma fábrica de picos no Texas melhorou a confiabilidade de inicialização, aumentou a produção e forneceu um desempenho mais estável, entre outras coisas. Cortesia: EthosEnergy