Sieci energetyczne na lotniskach Optymalne zarządzanie sieciami energetycznymi dla bezpiecznego funkcjonowania lotniska
Optymalne zarządzanie sieciami energetycznymi ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego i niezawodnego funkcjonowania lotniska, aby sprostać złożonym wyzwaniom związanym z dostawą i dystrybucją energii na całym terenie obiektu.
Bezpieczne i niezawodne funkcjonowanie lotniska zaczyna się na ziemi, gdzie kluczową rolę odgrywa optymalne zarządzanie złożonymi sieciami energetycznymi. Obejmuje to sieci elektryczne wszystkich poziomów napięcia, a także sieci rurociągów do ogrzewania, chłodzenia, energii do procesów, gazu i wody. Operatorzy lotnisk polegają na zaawansowanych rozwiązaniach informatycznych, które umożliwiają wydajne, stabilne i bezpieczne monitorowanie oraz sterowanie tymi sieciami.
Rozwiązania informatyczne PSI oferują...
dla wyższej jakości dostaw i lepszych wskaźników KPI
dzięki zautomatyzowanemu zarządzaniu siecią
dzięki dystrybucji w czasie rzeczywistym i równoważeniu obciążenia
Wyzwania
Operatorzy nowoczesnych portów lotniczych coraz częściej zabezpieczają się przed awariami infrastruktury krytycznej, zarządzając własnymi sieciami energetycznymi. Wymaga to posiadania rozległych sieci energetycznych i rurociągowych oraz sprostania znacznym wyzwaniom logistycznym i energetycznym.
Zwiększone zapotrzebowanie na energię elektryczną
Lotniska mają znaczne zapotrzebowanie na energię elektryczną, które według prognoz wzrośnie kilkukrotnie do 2050 r. Rozbudowa instalacji do wytwarzania energii odnawialnej, takich jak instalacje fotowoltaiczne, wraz z postępującą elektryfikacją flot pojazdów, wymaga elastycznego i adaptacyjnego zarządzania siecią energetyczną.
Awaria zasilania jako czynnik ryzyka
Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną stanowi dodatkowe obciążenie dla sieci energetycznych, a przerwy w dostawach energii wiążą się ze znacznym ryzykiem finansowym, czego dowodem są milionowe straty poniesione przez lotnisko Heathrow podczas awarii w 2025 r.
Cyberbezpieczeństwo
W 2024 r. odnotowano 70% wzrost zagrożenia cyberatakami wśród przedsiębiorstw użyteczności publicznej w 2024 r. Stanowi to kolejne wyzwanie dla bezpieczeństwa infrastruktury energetycznej. Zapewnienie stabilności sieci i bezpieczeństwa dostaw dla systemów krytycznych, takich jak oświetlenie lotniskowe i nawigacja, ma zasadnicze znaczenie.
Zintegrowane zarządzanie energią dla „ekologicznego lotniska” przyszłości
Duże międzynarodowe lotnisko, coraz bardziej zaangażowane w dekarbonizację, stoi przed wyzwaniem zaspokojenia ogromnego zapotrzebowania na energię w sposób wydajny, bezpieczny i zrównoważony. Oczekuje się, że do 2050 r. zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrośnie pięciokrotnie. Jednocześnie konieczna będzie integracja coraz większej ilości systemów wytwarzania energii odnawialnej, takich jak instalacje fotowoltaiczne na dachach hangarów i otwartych przestrzeniach, a także elektryfikacja floty pojazdów (pojazdy obsługi naziemnej, autobusy lotniskowe, elektryczne pojazdy pasażerskie). Infrastruktura lotniskowa jest również podatna na przerwy w dostawie prądu, które mogą generować ogromne koszty. Ponadto, ze względu na to, że jest to infrastruktura krytyczna, stanowi ona główny cel cyberataków.
Centralne zarządzanie siecią i przejrzystość
Sercem systemu jest centralna dyspozytornia, która monitoruje i zarządza całą siecią energetyczną lotniska. Wizualizuje ona nie tylko sieci elektryczne na wszystkich poziomach napięcia, ale także wszystkie sieci rurociągów do ogrzewania, chłodzenia, energii dla procesów, gazu i wody. Wizualizacja w czasie rzeczywistym wszystkich stanów pracy i przełączania, w tym oświetlenia lotniska i automatyki budynkowej, zapewnia personelowi dyspozytorni pełny przegląd infrastruktury energetycznej.
Integracja energii odnawialnej i magazynów energii
Systemy fotowoltaiczne zainstalowane na dachach i otwartych przestrzeniach, a także powiązane z nimi systemy bateryjnego magazynowania energii (BESS) są płynnie zintegrowane z systemem sterowania siecią. System optymalizuje zasilanie z tych zdecentralizowanych generatorów, biorąc pod uwagę aktualne obciążenie lotniska, aby zmaksymalizować zużycie własne i zminimalizować zależność od sieci.
Inteligentne zarządzanie obciążeniem i ładowaniem
Wraz z postępującą elektryfikacją floty pojazdów można zarządzać ładowaniem pojazdów elektrycznych – od sprzętu obsługi naziemnej i autobusów lotniskowych po pojazdy pasażerskie w garażach parkingowych. Aby to umożliwić, system sterowania został wzbogacony o moduły do zarządzania obciążeniem i ładowaniem w zakresie elektromobilności. Dzięki automatycznemu odciążaniu, rekonfiguracji i środkom reagowania na zapotrzebowanie obciążenie jest dynamicznie kontrolowane, aby uniknąć szczytowego zapotrzebowania i znacznie obniżyć koszty energii elektrycznej (często 13–40% miesięcznego rachunku). Dodatkowo można również zoptymalizować zintegrowane systemy HVAC i oświetlenia.
Proaktywna konserwacja i zarządzanie usterkami
Dzięki integracji naszych systemów sterowania z systemem zarządzania siłami terenowymi PSIcommand i komponentem mobilnym PSIgridmobile, uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja umożliwiają wczesne wykrywanie anomalii i proaktywną konserwację w celu zapobiegania awariom. W przypadku wystąpienia usterki system identyfikuje jej przyczynę i inicjuje automatyczne działania przełączające w celu szybkiego przywrócenia dostaw. Mobilny personel serwisowy otrzymuje wszystkie istotne informacje dotyczące usuwania usterek i konserwacji za pośrednictwem komponentów mobilnych, co zapewnia płynność procesów od sterowni do terenu wraz z kompletną dokumentacją.
Bezpieczne połączenie z sieciami zewnętrznymi
Własny system zarządzania dystrybucją energii (DMS) lotniska jest połączony z centrami kontroli zewnętrznych operatorów systemów dystrybucyjnych (DSO) i operatorów systemów przesyłowych (TSO) za pomocą bezpiecznego standardu ICCP. Umożliwia to wymianę danych w czasie rzeczywistym, wspierając skoordynowane zarządzanie obciążeniem i awariami, zwiększając stabilność sieci i odporność na zewnętrzne zakłócenia w sieci.
Ten scenariusz zastosowania pokazuje, w jaki sposób zintegrowany system zarządzania energią umożliwia lotnisku optymalne sterowanie złożonymi sieciami energetycznymi, zapewnienie niezawodności operacyjnej, obniżenie kosztów i osiągnięcie celów zrównoważonego rozwoju.
Korzyści
-
Zwiększona niezawodność i bezpieczeństwo:
Niezawodność systemu została zwiększona dzięki inteligentnej konserwacji i szybkiemu rozwiązywaniu problemów, co minimalizuje przestoje w działaniu krytycznych systemów i w znacznym stopniu zapobiega awariom kaskadowym oraz błędom operatorów.
-
Znaczne oszczędności kosztów:
Zoptymalizowana konfiguracja sieci i ciągły przepływ mocy zmniejszają straty techniczne i koszty szczytowego obciążenia, umożliwiając znaczne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej.
-
Zrównoważony rozwój i dekarbonizacja:
Wspieranie integracji energii odnawialnych i minimalizowanie zużycia energii w znacznym stopniu przyczynia się do realizacji celów środowiskowych.
Podsumowanie
Zintegrowane rozwiązania informatyczne i nowoczesne systemy sterowania siecią energetyczną mają kluczowe znaczenie dla wydajnego funkcjonowania infrastruktury energetycznej nowoczesnych portów lotniczych. Dzięki nim lotniska stają się inteligentnymi partnerami energetycznymi, które zapewniają bezpieczne i niezawodne działanie poprzez zwiększoną przejrzystość sieci, zautomatyzowane sterowanie i wydajne zarządzanie awariami. Systemy te odgrywają kluczową rolę w obniżaniu kosztów, poprawie efektywności energetycznej i promowaniu dekarbonizacji. Dzięki wykorzystaniu najnowocześniejszych technologii, takich jak uczenie maszynowe, infrastruktura energetyczna jest optymalnie przygotowana do sprostania przyszłym wyzwaniom, w tym rosnącemu zapotrzebowaniu i zwiększonym wymaganiom bezpieczeństwa.
