Sprawa wydaje się prosta: zasadniczy cel przedsiębiorstw z branży ciepłowniczej to produkcja i/lub dystrybucja energii cieplnej. Aby realizować go w trybie ciągłym, konieczne jest jednak także ustalenie celów pośrednich, takich jak:

• zapobieganie awariom i przestojom,
• dbanie o komfort odbiorców przez stałe podnoszenie jakości usług,
• zapewnienie bezpieczeństwa systemów (automatyki i informatycznych),
• ograniczanie negatywnego wpływu na środowisko przez redukcję emisji CO2 oraz wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii,
• poprawianie wskaźników ekonomicznych firmy m.in. przez redukcję kosztów, redukcję zużycia energii itp.

Produkcja i dystrybucja energii cieplnej to teoretycznie dwa odrębne zadania, ale tylko przez ich koordynację firmy ciepłownicze mogą osiągnąć spodziewane rezultaty operacyjne i biznesowe. Koordynacja ta jest możliwa dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań cyfrowych.

Jeśli chodzi o produkcję energii pomagają one komplementarnie i jednocześnie w czasie rzeczywistym integrować jak i zarządzać danymi na temat produkcji z różnych źródeł (konwencjonalnych – ciepłownie, elektrociepłownie czy OZE – farmy fotowoltaiczne, wiatrowe, biomasa). Dodatkowo ułatwiają planowanie produkcji.

Jeśli chodzi o dystrybucję energii cieplnej nowoczesne rozwiązania informatyczne ułatwiają zarządzanie rozproszonym majątkiem firmy (sieci, komory, węzły, przepompownie itp.). Pozwalają na bieżąco monitorować sieć ciepłowniczą, sterować wybranymi elementami, jak i robić predykcje jej przyszłych stanów.

Kluczowe elementy systemu ciepłowniczego:

Jakie konkretnie rozwiązania cyfrowe pozwalają realizować powyższe cele?

Są to przede wszystkim:

• systemy telemetrii i SCADA,
• aplikacje do raportowania i zaawansowanej szczegółowej analityki,
• rozwiązania klasy “Centralna dyspozytornia”,
• monitorowanie mediów pod katem efektywności energetycznej.

Omówmy krótko korzyści jakie daje wykorzystanie każdego z nich.

Systemy telemetrii

Pozwalają na ciągły monitoring parametrów w czasie rzeczywistym. Zadanie to staje się szczególnie palące przy zwiększającej się liczbie odbiorców, przy rozproszeniu systemu ciepłowniczego, wówczas gdy wykorzystywane są różne technologie pomiarów i komunikacji pochodzące od wielu dostawców, gdy trzeba nadzorować całą sieć ciepłowniczą (albo choćby kilka systemów ciepłowniczych).

Funkcja:
Cyfrowe rozwiązania w obszarze telemetrii zbierają dane z urządzeń w czasie rzeczywistym, wykrywają anomalie i informują o nich, a także wizualizują aktualne i historyczne dane.

Korzyści:
Zastosowanie takich systemów pozwala przedsiębiorstwu ciepłowniczemu podnieść poziom bezpieczeństwa, zwiększyć efektywność użytkowania sieci ciepłowniczej dzięki danym zbieranym w czasie rzeczywistym. Dodatkowo umożliwia łatwą rozbudowę systemu ciepłowniczego przez przyłączanie nowych obiektów do sieci.

SCADA

Systemy tego typu pozwalają na sterowanie całą siecią ciepłowniczą lub/i produkcją energii. Sprawdzają się, gdy jednocześnie trzeba sterować wieloma źródłami energii (w tym odnawialnymi), gdy w trybie ciągłym trzeba zarządzać rozproszonym systemem ciepłowniczym, obsługiwać urządzenia wykonane w różnych technologiach i pochodzące od różnych producentów (zawory, pompy, sterowniki, liczniki).

Funkcja:
Systemy SCADA precyzyjnie monitorują produkcję i/lub dystrybucję ciepła, pozwalają wizualizować te procesy i również nimi sterować. Analizują na bieżąco parametry urządzeń, wizualizują wybrane przez dyspozytora aspekty pracy sieci. Gromadzą dane o poszczególnych zdarzeniach, archiwizują istotne dane, wymieniają dane pomiędzy sterownikami różnych producentów.

Korzyści:
Zastosowanie takich systemów pozwala przedsiębiorstwom wesprzeć dyspozytorów w procesie podejmowania decyzji poprzez danie im szybkiego wglądu w stan faktyczny sieci oraz możliwości sterowania urządzeniami czy nastawą aparatury w czasie rzeczywistym. Wykorzystywanie systemów SCADA pozwala poprawić jakość dostaw energii cieplnej poprzez szybsze usuwanie awarii i tworzenie harmonogramów planowych przestojów. Daje też szanse na bardziej efektywne ograniczanie negatywnego wpływu na środowisko poprzez minimalizowanie emisji CO2.

Raportowanie i zaawansowana analityka

Jest szczególnie istotne, gdy brakuje informacji pozwalających podejmować decyzje, gdy panuje chaos informacyjny, gdy wyraźna staje się konieczność analizowania i optymalizowania procesów (bieżących i zrealizowanych). Gdy potrzebny jest niezawodny bezpieczny i wydajny dostęp do danych.

Funkcja:
Rozwiązania służące do raportowania i analityki automatycznie tworzą spersonalizowane raporty, także w wersji interaktywnej. Zapewniają bezpieczny dostęp do danych. Pozwalają tworzyć analizy w odniesieniu do danych bieżących i historycznych, jak również wybiegać w przyszłość.

Korzyści:
Wprowadzenie ich do użytku pozwala prezentować informacje technologiczne w różnych kontekstach poprzez tworzenie analiz i raportów dostosowanych do potrzeb, innych dla dyspozytorów, innych dla kierowników a jeszcze innych dla zarządu. Daje możliwość stałego podnoszenia efektywności i jakości usług, dzięki ciągłemu dostępowi do aktualnych wskaźników technologicznych i ekonomicznych.

Centralna dyspozytornia oraz monitorowanie mediów

Pozwala na kompleksową kontrolę produkcji lub/i dostaw ciepła. Sprawdza się, gdy jednym z celów strategicznych jest dekarbonizacja przez decentralizację produkcji energii. Gdy pojawia się potrzeba zwiększenia efektywności energetycznej, gdy konieczne jest zintegrowanie danych pochodzących z różnych podsystemów, arkuszy kalkulacyjnych czy urządzeń.

Funkcja:
Rozwiązania tego typu integrują różne systemy informatyczne stosowane w przedsiębiorstwach, takie jak ERP, Billing, GIS, Telemetria, SCADA. Kontekstowo wizualizują dane w czasie rzeczywistym z możliwością generowania raportów i analiz. Pozwalają prowadzić monitoring zużycia mediów i to zużycie optymalizować. Umożliwiają wykonywanie zaawansowanych analiz dotyczących przewidywanego zapotrzebowania na energię cieplną. Uławiają skalowanie systemu ciepłowniczego. Chronią dane w zgodzie z przyjętymi wytycznymi.

Korzyści:
Dzięki jednemu kanałowi informacyjnemu zbierającemu dane z całego przedsiębiorstwa ułatwiają dyspozytorom i kadrze kierowniczej podejmowanie kluczowych decyzji. Dają możliwość rozbudowywania rozwiązania o kolejne moduły dzięki otwartości i skalowalności oprogramowania. Można na przykład dołączyć moduł wykorzystujący sztuczną inteligencję do optymalizacji zużycia energii czy inny tworzący cyfrowy model całego systemu ciepłowniczego (Digital Twin). Pozwalają przekształcić zakład ciepłowniczy w przedsiębiorstwo efektywne energetycznie poprzez optymalne zarządzanie siecią i/lub produkcją energii.

Na styku opisanych powyżej narzędzi informatycznych można wypracować rozwiązania szyte na miarę będące efektem indywidualnej współpracy integratorów z klientami.

​Warto przy tym pamiętać, iż projekty cyfryzacyjne w branży ciepłowniczej to nie tylko same technologie, ale też szeroko rozumiane wsparcie, którego główne elementy to:

Jak finansować inwestycje w digitalizację sieci ciepłowniczych?

Rozważając inwestycję w digitalizację sieci ciepłowniczych warto skorzystać z możliwości rynku w zakresie finansowania innowacyjnych rozwiązań, które umożliwiają m.in. zmniejszenie progu wejścia w inwestycję, przyśpieszenie ROI czy uzyskanie dofinansowań. ​

Przykładem rozwiązania, które umożliwia obniżenie progu wejścia w inwestycje jest nabycie narzędzi w modelu abonamentowym (np. AVEVA Flex). Dzięki takiemu finansowaniu inwestycja jest bardziej rozłożona w czasie i pozwala na dużo bardziej elastyczną (roz)budowę rozwiązania zarządzającego siecią ciepłowniczą.

Inną możliwością sfinansowania projektów cyfryzacyjnych w ciepłownictwie jest skorzystanie z dofinansowań takich jak np. priorytetowy program NFOŚiGW pt. „Digitalizacja sieci ciepłowniczych”, który wspiera przedsiębiorstwa we wdrożeniu nowoczesnych narzędzi i rozwiązań IT/OT służących m.in. do nadzoru, sterowania, monitorowania oraz analizy parametrów jakościowych i ilościowych pracy systemu ciepłowniczego oraz przesyłu energii cieplnej, a także lokalizacji awarii.​