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是时候升级您的发电控制系统了

美国的燃煤发电行业在过去五年间面临了重大挑战,这已不是什么秘密。随着天然气成本的下降以及环境法规的日益增多,美国能源情报署报告称,2015 年一批发电总量为 14.8 千兆瓦 (GW) 的燃煤发电厂退役,预计 2016 年这个数字也将达到 13 千兆瓦。

因此,电力行业正快速过渡到燃气发电,并且日益依赖风力、太阳能等可再生能源。例如,德克萨斯州今年的风力发电量达到了 16.1 千兆瓦的新纪录。加利福尼亚州的太阳能发电也不断打破记录,可再生能源解决了 50% 的总发电负荷。

但是,由于可再生能源的间歇性特点,使用可再生能源发电增加了电网的不稳定性。这会令发电机的市场定价波动多变。

事实上,风力或太阳能发电的热潮会快速消退,使化石燃料发电机的需求猛增,导致其价格飙升。

另一方面,美国加州 ISO 市场有时在白天存在太阳能发电产能过剩的问题,而 ERCOT 市场也面临风力发电产能过剩,由此产生的负定价使得电网中的发电机出现财务问题。

因此,随着竞争的日益加剧和技术的迅猛发展,全球众多发电厂的旧式自动化系统在盈利性和可靠性方面已无法满足当今的发电需求。

发电厂的自动化升级可以解决近期这些变化带来的不稳定性,同时还提供诸多其他优势。升级远不止于从老旧系统迁移到现代化系统,绝非一名技术人员所能完成。它是一项浩大工程。其涉及到重新构思实际应用和升级多项技术。但是,它也可转变您的流程并帮助解决您所面临的最大挑战,并重新定位您未来二三十年的运营模式。

通过升级仅占全厂资本成本一小部分的老旧自动化系统,电力生产商不仅可以更高效地管理资产,还可利用高级分析工具监控和优化发电厂集群。运作流畅的统一控制系统可为任意位置的发电厂提供可见性。

我们很难界定升级带来的经济效益并制定令人信服的商业理由。工厂升级通常涉及淘汰已服役 30 40 年的控制系统需要考虑分阶段升级方案。如果您的升级项目涉及全球多家工厂,或者您需要通过长期分摊项目成本,这种方案尤其适用。罗克韦尔自动化的专家能够为您的旧式系统研究和制定升级策略,从而挖掘您工厂的真实潜力。

  • 短期:为确定升级方式,项目应从对现有工业和 IT 资产进行深入分析入手。全面估算您的资产及其状况是一个耗时耗力的过程,如果由您自己完成,仅仅一家工厂就需要一年或更长时间。现场装备量评估 (IBE) 服务只需几周即可收集多个地点的硬件和软件数据。IBE 结果可以明确评估您当前的风险,同时指出生产灵活性、速度和质量方面的改进机会。此外,IBE 数据还可帮助确定维护旧式系统的相关成本,如备件成本。而这可帮助您确定升级投资的合理性。
  • 中期:当您根据全厂的价值和风险确定哪些资产需要先升级后,下一步就是指定项目进展的时间框架。最后,升级将达到什么样的状况呢?在三到五年内分阶段升级,还是一次性整体升级?
  • 长期:最后,一旦时间表确定,您需要为您的现代化控制室制定一套具体规划。哪些资产具备长期可靠性且能在未来抵御运营风险?

解决这些问题就等于前进了一大步,而按计划开展项目就更是突飞猛进。罗克韦尔自动化为包括您在内的电力生产商提供资源,以便您根据自己的步调实施无论是自主完成还是合作开展整个一站式升级项目。让我们共同面对:多数受制于旧式设备的组织都能理解升级的优势。他们面临的挑战在于获取实现大规模升级项目所需的资金。但是,他们不能因此止步。

他们应该寻求提供创新合约模式的自动化龙头企业,以便在较长的时间内完成升级,并确保其旧式设备得到不间断的支持。这在资本支出趋紧的时代是一个非常宝贵的方案。

很显然,燃煤发电厂的衰退导致发电行业停滞不前。随着您采取下一步措施升级运营以应对这些挑战,您希望确保您做出的决定是正确的。

前沿技术可以促成高效且可持续的运营,但冒险性前沿技术也会让您深陷运营风险和不稳定的泥潭。公司应做好升级规划准备,在实现整个电网的可靠性、可见性和快速投运的同时避免冒险投资。


Tom McDonnell
Tom McDonnell
North American Power Generation Industry Leader, Rockwell Automation
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