Ekspansywna gospodarka wydobywcza nie oszczędza naszej planety. W interesie całego świata jest wykorzystywanie źródeł energii, których zasób szybko się odnawia.
W polityce energetycznej Polski jest zapis o podwojeniu do 2020 r. produkcji energii elektrycznej, wytwarzanej przy skojarzeniu z ciepłem. Polska musi dogonić inne kraje w zakresie rozwoju energetyki kogeneracyjnej, która z jednego źródła tworzy ciepło i prąd jednocześnie.
W ramach projektu „Hala laboratoryjna energooszczędna – ekologiczna dla energetyki i odnawialnych źródeł energii”, współfinansowanego z funduszy unijnych z Lubuskiego Regionalnego Programu Operacyjnego na lata 2007-2013 oraz ze środków Ministerstwa Nauki, powstało pierwsze w Polsce Centrum Energetyki Odnawialnej działające przy Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Sulechowie (woj. lubuskie).
Inwestycja polegała na budowie i wyposażeniu energooszczędnego budynku laboratorium energetyki odnawialnej. Integrowanie źródeł energii oraz sterowanie całym obiektem, w szczególności poszczególnymi urządzeniami oraz elementami inteligentnego budynku, zrealizowane zostało w hierarchicznym układzie sterowania, dostarczonym w całości przez firmę ASTOR. Koszt inwestycji wyniósł ponad 15 mln zł.
Obiekt składa się z Laboratorium Cieplnej Energetyki Odnawialnej, Laboratorium Elektroenergetyki i Maszyn Elektrycznych oraz Laboratorium Przemysłowych Systemów Informatycznych. Centrum powstało, by służyć nie tylko naukowcom opracowującym nowe technologie energetyczne, ale również po to, by wspierać przygotowanie kompetentnej kadry inżynierskiej dla przedsiębiorstw projektujących, wytwarzających i wdrażających urządzenia odnawialnych źródeł energii.
Sterowanie układem cieplnym
Wyposażenie obiektu umożliwia prowadzenie wielu innowacyjnych badań z zakresu pozyskiwania energii odnawialnej z różnych źródeł, wzajemnych interakcji tych źródeł oraz szeroko rozumianej efektywności ekonomicznej różnych warunków klimatycznych.
W ośrodku zlokalizowane są pompy ciepła, generatory wiatrowe, kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne, a na dachu – układ solarny. W obiekcie zamontowany jest również system trigeneracji (mikroturbina gazowa z generatorem oraz absorberem produkującym chłód).
Wszystkie odnawialne źródła energii (elektryczne i cieplne) połączone są w wieloźródłowy system, zapewniający optymalizację zasilania. Oprzyrządowanie laboratorium umożliwia równoległą pracę różnych źródeł energii odnawialnej oraz określenie parametrów ich pracy w warunkach geograficznych i klimatycznych województwa lubuskiego. Otwarty system multiźródłowy zapewnia możliwość dołączania kolejnych urządzeń w przyszłości.
Cała instalacja sterowana jest za pomocą dostarczonego przez firmę ASTOR kontrolera GE Intelligent Platforms z rodziny PACSystems RX3i, pracującego w systemie Hot Standby Redundancy. Redundancja zapewniona jest na poziomach jednostek nadrzędnych (procesorów, kaset bazowych, zasilaczy, modułów komunikacyjnych), łączy sterujących i synchronizacji oraz sieci Ethernet.
W celu stałego monitoringu sterowania źródła energii są wyposażone w czujniki wielkości elektrycznych i nieelektrycznych. Całość tworzy system pomiarowy umożliwiający badanie oraz ocenę parametrów zastosowanych urządzeń. System automatyki oraz system pomiarowy zintegrowane są za pomocą nadrzędnego systemu BMS, realizowanego dzięki oprogramowaniu Wonderware z oferty ASTOR – Platformy Systemowej ArchestrA. Z jej poziomu możliwe jest zarządzanie całym obiektem. Do systemu BMS włączone są jednostki centralne redundantnego układu sterowania, stacje operatorskie (40 lokalnych w laboratoriach, 5 zdalnych), przemysłowe panele operatorskie, mierniki parametrów sieci oraz systemy: pomiarowy, EIB, dozorowy i oświetlenia zewnętrznego. Oprogramowanie zapewnia możliwość zarządzania systemem ciepłowniczym i elektrycznym w celu różnorodnej konfiguracji odnawialnych źródeł energii.
W zależności od występujących potrzeb obiektem można sterować za pomocą stacji operatorskich albo paneli operatorskich znajdujących się na elewacjach szaf automatyki. Stacje operatorskie zapewniają dostęp do całego zintegrowanego systemu sterowania, włączając w to zarówno układy EIB/KNX, jak i układy dozorowe.
Za wdrożenie rozwiązań odpowiedzialne są firmy: Mazel M.H. Mazurkiewicz sp.j. oraz UESA Polska sp. z o.o. Oficjalne otwarcie centrum nastąpiło w lipcu 2011 r., a praca w laboratorium ruszyła pełną parą z początkiem nowego roku akademickiego.
Sulechowska uczelnia miała okazję zaprezentowania interaktywnego laboratorium, z możliwością uruchamiania i wyłączania poszczególnych źródeł oraz rejestracją parametrów, podczas OpenDays 2011 w Brukseli – na prestiżowej imprezie promującej europejskie miasta i regiony. Ostatnio Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Sulechowie została laureatem kolejnego prestiżowego ogólnopolskiego konkursu – decyzją Kapituły Nagrody Prezesa Krajowej Izby Gospodarczej zdobyła wyróżnienie Innovatika 2012 w kategorii „Innowacyjna Uczelnia”. Kapituła konkursu doceniła wartość badawczą obiektu CEO i pomysł na połączenie nauki ze współpracą z przedsiębiorstwami.
Wdrożony system BMS integruje systemy odpowiadające za:
- sterowanie oraz monitorowanie oświetlenia wewnętrznego wykonane w technologii EIB/KNX (system inteligentnego sterowania oświetleniem hal laboratoryjnych, pomieszczeń seminaryjnych i pomieszczeń pracowniczych),
- sterowanie oświetleniem zewnętrznym,
- sterowanie ogrzewaniem,
- rejestrację zdarzeń oraz nadzorowanie i programowanie systemów inteligentnego budynku,
- monitorowanie lokalnego zużycia energii elektrycznej i cieplnej we wskazanych obszarach budynku,
- gromadzenie danych pomiarowych oraz możliwość realizacji prac badawczych wg pkt. „Zadania szczegółowe dla systemu monitorowania źródeł energii”,
- wizualizację i zdalne monitorowanie inteligentnego budynku,
- rejestrację zdarzeń i sterowanie systemem dozoru,
- rejestrację zdarzeń z systemu monitoringu,
- rejestrację zdarzeń z systemu ppoż.
Artykuł powstał na podstawie materiałów firmy ASTOR
