Inovácia výrobných a distribučných procesov v Žilinskej teplárenskej, a.s. pre 21. storočie

Jednou z prioritných tém v teplárenstve je Používaná technológia na výrobu tepla a elektrickej energie je optimálne navrhovaná na základe plánovaných predpokladov, ako je napr. množstvo požadovaného tepla, charakter dodávky počas roku a zloženie variabilných nákladov. Z dôvodu vykonaných racionalizačných opatrení u odberateľov tepla a klimatických zmien dochádza k znižovaniu odberov tepla a k neočakávaným zmenám diagramu odberu tepla v závislosti od neštandardných zmien počasia. Tieto odchýlky od navrhnutého optima sa navyše neustále dynamicky menia. Z uvedeného dôvodu je potrebné zásadne inovovať výrobné a distribučné procesy v Žilinskej teplárenskej a.s.

Inovácie výrobných a distribučných procesov spoločnosti Žilinská teplárenská, a.s. predstavujú matematické popísanie a vytvorenie optimalizačného a predikčného modelu výroby, distribúcie tepla a elektrickej energie s následnou implementáciou v prostredí Žilinskej teplárenskej a.s.. Vytvorený analytický model umožní komplexne optimalizovať výrobné a distribučné procesy a prostredníctvom úzkej integrácie s ostatnými podpornými procesmi umožní optimalizáciu nákladov podniku a zníženie dopadov na životné prostredie. Implementácia a integrácia modelu do prevádzkových systémov v overovanom prostredí reálneho podniku umožní inovovať celý proces výroby tepla a elektrickej energie v teplárenskej spoločnosti. Hlavný cieľom projektu je

Základom inovácie procesu sú včasné a presné informácie o prebiehajúcich procesoch. Dôležitou úlohou projektu je inštalovanie a tým doplnenie meracích zariadení a ostatného hardvéru, ktoré budú integrované do platformy zberu dát, čím dôjde ku koncentrácií všetkých dátových tokov do jedného systému. Následne budú tieto údaje spracované, čo zabezpečí kvalitu a komplexnosť informácií, ktoré sú kľúčovou podmienkou pre tvorbu matematických modelov technologických zariadení a prebiehajúcich procesov. Po vytvorení matematických modelov budú všetky algoritmy implementované do softvérovej nadstavby, ktorá zabezpečí ich plnú funkciu. Matematické modelovanie bude vykonané v dvoch hlavných funkciách spoločnosti, ktoré sú dodávka tepla, výroba tepla a elektrickej energie. Riešiteľmi matematického modelovania výrobných a distribučných procesov sú popredné univerzity, ktoré disponujú pracovníkmi s najvyššou odbornosťou pre splnenie rozsiahlych výskumných a vývojových úloh projektu. Žilinská univerzita v Žiline vyvinie matematický model predikcie priebehu dodávky tepla v teplovodných systémoch centralizovaného zásobovania teplom, ktorá je priamo závislá od priebežného pôsobenia dvoch akčných veličín ovplyvňujúcich prenášaný tepelný výkon a vo využívaní predpovede požadovaného tepelného výkonu v danej lokalite. Novo navrhnutá metóda riadenia bude uvažovaná pre konkrétne prípady horúcovodnej a parnej siete SCZT v Žiline v závislosti na odoberanom tepelnom výkone všetkých spotrebiteľov.

Predikciou vývoja meteorologickej situácie bude stanovený diagram odberu tepla, ktorý je základným údajom pre vytvorenie optimálnej skladby výrobného a distribučného procesu. Výrobný proces pozostáva z rady technologických zariadení, ktoré svojou funkciou a charakteristikou vstupujú do výroby tak, aby boli reflektované požiadavky dodávky tepla a elektrickej energie, s vplyvom poskytovania energetických služieb obchodným partnerom. Voľba zariadenia a spôsob jeho prevádzkovania má priamy vplyv na účinnosť, efektivitu a ekonomiku celého výrobného cyklu. Pre optimálny výber a efektívne prevádzkovanie technologických zariadení je nevyhnutné vyvinúť optimalizačný algoritmus výrobného procesu, ktorý pre svoju funkciu využíva matematické vyjadrenie podstaty technologického zariadenia vo výrobe tepla a elektrickej energie. Matematické modelovanie výrobného procesu bude pre realizáciu projektu zabezpečovať Slovenská technická univerzita v Bratislave, ktorá disponuje významnými odborníkmi zaoberajúcimi sa optimalizáciou výrobných procesov v energetike. Významnou časťou projektu je vývoj softvéru a použitie výpočtového výkonu, ktorý bude schopný pracovať s matematickými modelmi v reálnom čase, a tak zabezpečiť uplatnenie všetkých poznatkov použitím systému optimalizovania výrobných a distribučných procesov. Softvérovú nadstavbu bude vyvíjať partner projektu - IPESOFT, spol. s r.o., ktorý má rozsiahle skúsenosti s procesmi a technológiou používanou v energetike. Významnú úlohu projektu teda zohráva automatizácia rozhodovacích a kontrolných procesov spoločnosti, ktoré majú priamy dosah na efektivitu a tým ekonomiku prevádzky.

Aktivity projektu:

Medzi VaV aktivity patria: priemyselný výskum, experimentálny vývoj

Čiastkové ciele/míľniky výskumno-vývojovej časti sú zadefinované nasledovne:

• Plne funkčná sieť inštalovaných meracích zariadení.
• Vytvorená integračná platforma pre centrálny zber výrobných a distribučných informácií.
• Vyvinutý matematický model predikcie odberu tepla a strát.
• Vyvinutý matematický model výroby.
• Vyvinutý matematický optimalizačný modul prevádzky technologických zariadení a distribúcie tepla.
• Vyvinutý modul optimalizácie a prípravy prevádzky.

Medzi aktivity projektu v rámci inovačných opatrení patrí: realizácia inovačných opatrení

• Aplikácia zmien v štruktúre a procese riadenia teplárne.

Aktivita Ochrana práv duševného vlastníctva bude realizovaná z vlastných zdrojov. 

Merateľné ukazovatele projektu:

• : 2
• Počet podnikov, ktoré dostávajú granty: 2
• Počet podnikov spolupracujúcich s výskumnými inštitúciami: 2
• Počet prihlášok registrácie práv duševného vlastníctva: 2
• Počet podporených výskumných inštitúcií: 4
• Počet podporených výskumných inštitúcií spolupracujúcich s podnikmi: 4
• : 1
• Počet nových výskumných pracovníkov v podporovaných subjektoch/podnikoch: 10

Termín realizácie projektu: 36 mesiacov

Začiatok realizácie: 05/2019

Miesto realizácie:

- Žilina, Žilinský kraj