17 мгновений MES-Системы и Энергоэффективность электростанций

Современное состояние дел в электроэнергетике очень точно представляется выдержкой из романа Юлиана Семёнова и художественного одноименного телефильма “17 мгновений весны”: В руки начальника гестапо Мюллера (генерирующей компании) попадают серьёзные улики, указывающие на Штирлица, как на советского резидента (на электростанцию советского образца с огромным перерасходом топлива). Штирлиц ведёт напряжённую психологическую дуэль с Мюллером, стремясь избежать провала. Объяснения, которые он может представить в своё оправдание, достаточно шатки, но Мюллер удовлетворяется ими.

В настоящее время наблюдается явный диссонанс между генерирующими компаниями (ОГК, ТГК), которые созданы для рыночных отношений, и электростанциями, на которых продолжает процветать советская закваска в отношении к выработке электроэнергии и тепла. Зачем же напрягаться и внедрять энергосберегающие технологии, когда гораздо проще перерасход топлива включить в тарифы, а этот огромный перерасход в месячных отчётах не показывать, официально используя методы подгонки. Генерирующие компании это вполне устраивает, раз для расчётов ТЭП электростанций они покупают программы, использующие те же НЕВЕРНЫЕ методики МИНЭНЕРГО РФ, что были и в Excel.

Для примера привожу высказывание руководителя ГРЭС центрального региона России по вопросу внедрения MES-Системы с получасовыми расчётами ТЭП для ликвидации перерасхода топлива:

Вы предлагаете полное фуфло. Я работаю в производстве электроэнергии более 20 лет. На ГРЭС. И именно в моих руках ключи, которые как будут экономить топливо, так и не будут. А получасовой расчёт и не нужен. Ибо он не показателен. Часовой, ещё, куда не шло, а вот за смену, за сутки - это серьезно уже. Дело в том, что грамотный эксплуатационник и без всяких программ знает, где он может сэкономить, а где не может. Не забывайте, как падает качество персонала и как ненадёжно оборудование. В данный момент времени нет материальной заинтересованности, чтобы экономить топливо. Раньше она была, сейчас нет. Относительно перерасхода топлива ночью: Всё просто, днём ГРЭС тащит полную мощность (самый экономный режим), а ночью минимум (самый прожорливый). И ничего с этим не поделать.

За 30 лет электроэнергетика в части автоматизации расчётов ТЭП прошла несколько спиральных витков компьютерного развития (СМ-2 с ассемблером, персоналки с DOS и Fox Pro, Windows и Excel, Oracle и MS SQL Server), но идеологически она топчется на месте. До сих пор существуют только посуточный учёт фактических и месячный расчёт нормативных ТЭП. И как это, интересно, вяжется с рыночной экономикой и энергоэффективностью электростанций?

Скажите, вообще, зачем нужны генерирующей компании расчёты ТЭП? Вполне достаточно иметь учёты электроэнергии, тепла и топлива. Ведь для планирования закупок топлива всё равно используются удельные затраты, получаемые из фактического расхода топлива. А для этого совсем не нужны нормативные графики. Как, интересно, генерирующая компания для своего процветания использует КПД котлов, расход пара на турбину и ещё тысячи показателей за прошедший месяц? А никак. Поэтому она и смотрит сквозь пальцы на неверные месячные расчёты.

В настоящее время наблюдается особый бум (в основном в ОГК) внедрения расчётов ТЭП на продуктах Oracle, причём он используется не только в качестве SQL-Сервера баз данных, но и для клиентской части и для Сервера Приложений. Все ОГК расположены в Москве, а, входящие в него ГРЭС, разбросаны по всей России. Поэтому мысли ОГК понять можно: Зарубежная Система Oracle, которую использует ERP SAP R/3, хорошо вписывается в Интернет для централизации ТЭП электростанций. Внедрение ERP SAP R/3 для верхнего уровня стоит 500 млн.руб. Следовательно, реализация расчётов ТЭП по полной схеме на всех электростанциях будет стоить не меньше.

Самый большой аргумент в плюс – это, естественно, известные и популярные бренды - SAP и Oracle. Но, до реорганизации электроэнергетики я разговаривал с программистами Свердловэнерго, которые тогда внедряли R/3, по вопросу удобства механизма настраиваемости в этой самой R/3. Ни одного из них не было, кто бы положительно о нём отозвался: сплошная муть и язык дурацкий. А это и есть Oracle. И с ним должны будут дружить технологи ПТО для внесения изменений и для дальнейшего развития расчётов. Но это - выбор ОГК.

Теперь дальше, если в ERP используется метод отбора для много-записных расчётов, то в расчёте ТЭП его просто нет, т.к. каждый из нескольких тысяч показателей рассчитывается по своему уникальному алгоритму. Даже для котлов и турбин с одинаковыми марками используются различные нормативные графики из-за различной степени износа этого оборудования. Поэтому реализация расчётов ТЭП на продуктах Oracle несоизмеримо сложнее, чем в R/3.

Но вопрос вот в чём. Если уж громоздится такое планов громадьё, то должна быть от этого хоть какая-нибудь польза и, естественно, экономический эффект. Но откуда он может взяться, если оптимизация ресурсов даёт экономию топлива не более 3%? От неверных месячных расчётов ТЭП тоже толку мало. Допустим, что месячные или даже суточные расчёты ТЭП, а, следовательно, и расчёт перерасхода топлива абсолютно верны, но это расчёты ушедшего времени.

Только MES-Система с минутными или с получасовыми расчётами может реально увеличить Энергоэффективность электростанций за счёт своевременного обнаружения отклонений и оперативного воздействия на производственный процесс. В данном случае из Системы Oracle используется только SQL-Сервер баз данных. Сервер Приложений на DLL, клиентские места, место авто-настройки всей MES-Системы – это уникальная отечественная инновационная разработка.

А сейчас о 17 инновационных мгновениях из жизни MES-Системы:

1) Текстовые Проекты задач;
2) Авто-оцифровка нормативных графиков;
3) Самонастройка всей MES-Системы от нажатия одной кнопки;
4) Авто-генерация DLL-расчётов;
5) Авто-формирование Сервера Приложений;
6) Авто-закачка таблиц и настроек на SQL-Сервер;
7) Авто-представление произвольной аналитики;
8) Динамический оптимизатор по минимаксной стратегии;
9) Авто-построитель ХОП (характеристика относительных приростов);
10) Интеллектуальный механизм оптимизации и прогнозирования;
11) Линейная оптимизация симплексным методом;
12) Испытание оборудования и режимная карта;
13) Оперативный Мониторинг без графического редактора;
14) Агент аварийной безопасности электростанции;
15) Векторный графический редактор древовидной структуры;
16) Авто-ZIP-Архиватор;
17) Авто-создание WEB-расчётов в Интернете.

Этих инновационных мгновений нет больше ни в одной другой Системе. Конечно, можно утверждать, что что-то из них не является обязательным. Несомненно, для электростанции совсем не нужно предупреждение аварийной ситуации, не нужен графический редактор для архива тепловых и электрических схем, не нужны расчёты после ремонта оборудования для построения режимных карт. Но достижение повышения энергоэффективности как-то обеспечить нужно.

Когда будет мониторинг минутных или получасовых перерасходов топлива в совокупности с другими ТЭП, тогда легче будет поставить задачу по рациональному использованию топлива перед оперативным персоналом. Когда будут оперативно видны просчёты в управлении, тогда легче будет выявить виновных в этой бесхозяйственности. Когда будет налажен чёткий контроль за перерасходом топлива, тогда не потребуется завышение его закупки на 10%. И вот только тогда будет достигнута истинная Энергоэффективность!

Никто не скажет, что можно управлять электростанцией без приборов на БЩУ. Но это всё так повелось изначально. И изначально никто не задумывался о перерасходе топлива, т.к. он был настолько второстепенным показателем, что его даже нет в макете 15506-1. И вот настали рыночные отношения, не последнюю роль стала играть экономия топлива, ищутся различные варианты.

Но умные головы, наверное, забыли, что всё гениальное – просто! Следует элементарно наладить точный оперативный учёт перерасхода топлива. Следует полностью исключить человеческий фактор в вопросе экономии топлива: хочу - экономлю, хочу - нет. Следует ввести понятия “кнута и пряника” не к месячной работе вахт, а к конкретному получасовому эпизоду.

И что это за высказывания руководителя электростанции (приведённые выше), что в ночные часы при минимальной нагрузке ничего сделать не возможно с большим перерасходом топлива. Это, когда оперативный персонал работает в слепую в части текущего перерасхода топлива, то это верно – ничего не поделаешь. Так необходимо срочно дать оперативному персоналу всю расчётную текущую информацию, вооружив его тем самым не только глазами, но и интеллектуальными возможностями MES-Системы.

И, наконец, об экономическом эффекте от внедрения MES-Системы. Проще всего экономический эффект рассматривать с точки зрения экономии топлива, т.к. его составляющая в тарифах на электроэнергию и тепло составляет 50-60%.

Факт полной ликвидации перерасхода топлива, которая составляет 10% от расхода топлива, внедрением MES-Системы опровергнуть трудно, так как точный расчёт перерасхода топлива отсутствует на всех электростанциях. Под точным расчётом подразумевается получасовое вычисление перерасхода топлива с использованием реальных нормативных графиков и интегральное исчисление этих получасовых расчётов ТЭП на месячном периоде.

Месячный расход природного газа средней ТЭЦ составляет 95540 тыс.м3. Ориентировочная стоимость 1 тыс.м3 природного газа составляет 100 долларов или 3 тыс.руб. Таким образом, годовые затраты на топливо составляют: 95540*3/1000*12 = 3439 млн.руб. Экономический эффект от ликвидации 10% перерасхода топлива составляет: 3439*10/100 = 344 млн.руб.

Даже если в расчётах присутствуют некоторые неточности, то всё равно получается внушительная цифра. А это – упущенная выгода электростанций. К тому же при текущих оперативных расчётах подвергнутся экономии и другие составляющие: это и потери электроэнергии и тепла, это и затраты электроэнергии и тепла на собственные нужды.