Ripristinare le centrali elettriche a un'efficienza di picco affidabile

Due stabilimenti di punta nel sud degli Stati Uniti hanno ritenuto indispensabili l'esperienza e il know-how di un esperto fornitore di servizi per apparecchiature rotanti durante un aggiornamento del sistema di controllo e un progetto di riavvolgimento di un generatore.

Ogni anno, le reti elettriche si trovano ad affrontare l’impatto sempre più intenso dei cambiamenti climatici, che siano il risultato di bufere di neve, condizioni invernali gelide o ondate di caldo torrido estivo. All’inizio di settembre 2022, una cupola di calore si è depositata sulla costa occidentale degli Stati Uniti e ha portato temperature che hanno stabilito livelli record di tutti i tempi. Il caldo estremo ha alimentato incendi e messo a dura prova la rete elettrica prima che una tempesta tropicale si avvicinasse e raffreddasse le cose. Pochi mesi dopo, un’epidemia artica avvenuta nel febbraio 2023 ha infranto i record nel nord-est, tra cui vento gelido di –108°F, e ha messo a dura prova l’approvvigionamento energetico della regione.

Quando si verifica un aumento o un calo drastico della temperatura come questo, il consumo di energia aumenta improvvisamente poiché le persone si rivolgono alle loro case riscaldate o climatizzate con termostato per evitare il clima spiacevole. Ma quando tutti i riscaldatori o tutti gli impianti di condizionamento sono accesi, le reti elettriche ovunque devono fare gli straordinari per mantenere online le nostre fonti di energia. E a volte lo stress può essere troppo da sopportare per la griglia.

Inserisci "centrali elettriche di picco" o "peaks" in breve. I Peaker generalmente utilizzano turbine a gas per fornire energia temporanea alla rete oltre all’energia fornita dalle centrali elettriche di carico di base. Gli impianti di carico di base in genere generano elettricità a un livello abbastanza costante durante tutto il giorno, tutto l'anno, mentre i picchi si accendono e poi si spengono in un breve periodo di tempo, in genere meno di 1.500 ore all'anno, e alcuni possono funzionare fino a 250 ore. per anno.

L'affidabilità è un must assoluto affinché questi peaker possano svolgere il loro ruolo di piano di emergenza della rete elettrica per aiutare non solo a soddisfare, ma a sostenere la domanda durante un drammatico aumento dell'utilizzo. Pertanto, la cura e il mantenimento degli impianti di picco sono vitali per garantire che siano in grado di accendersi rapidamente quando richiesti. Non occuparsi del sistema di controllo mal configurato o del generatore difettoso di un impianto di punta potrebbe fare la differenza tra una fonte di alimentazione affidabile o un drammatico stato di emergenza.

Questo articolo approfondirà in modo più dettagliato il modo in cui gli operatori degli impianti in due diverse strutture di picco hanno collaborato con un fornitore esterno di servizi di apparecchiature rotanti, EthosEnergy, per affrontare problemi operativi simili. Per mantenere un livello più elevato di affidabilità e rispettare il proprio impegno come fonte di energia ridondante, entrambi gli stabilimenti hanno adottato misure proattive per migliorare le proprie capacità prima che si verificasse una crisi.

Un impianto peaker multi-unità in Texas ha contattato il fornitore di servizi di apparecchiature rotanti e ha chiesto informazioni sulle capacità e sulle soluzioni del sistema di controllo. I gestori dell'impianto si chiedevano se ci fosse qualcosa che EthosEnergy potesse fare per aiutare a superare i problemi dell'impianto in termini di rendimento e affidabilità. Il sito presentava notevoli problemi di affidabilità e non rispettava gli orari di inizio o i requisiti di output richiesti. Essendo una struttura in piena espansione, doveva acquistare energia per far fronte agli impegni contrattuali e aumentare il personale per risolvere i problemi operativi.

Il fornitore di servizi per attrezzature rotanti ha effettuato una valutazione in loco e ha riscontrato che il sistema di controllo è uno dei principali fattori che contribuiscono ai problemi di affidabilità dell'impianto. I tecnici hanno quindi iniziato a risolvere il problema monitorando le unità da remoto ed effettuando valutazioni sulla salute dell'impianto e sulla diagnostica (prestazioni del motore).

Il cliente ha assegnato a EthosEnergy un ordine di acquisto e ha avviato un'interruzione per correggere i problemi. Gli ingegneri dei controlli del fornitore hanno aggiornato i controlli della turbina e del bilanciamento dell'impianto (BOP) e corretto i problemi del gruppo di continuità (UPS), i problemi di distribuzione dell'energia e i problemi di cablaggio (Figura 1), tra gli altri problemi. L'ambito comprendeva anche la riconfigurazione dell'hardware esistente e l'aggiornamento/sostituzione dell'hardware ove necessario.

1. Un aggiornamento del sistema di controllo presso uno stabilimento di Peaker in Texas ha migliorato, tra le altre cose, l'affidabilità di avvio, aumentato la produzione e fornito prestazioni più stabili. Per gentile concessione: EthosEnergy