PresAGHO, un nuovo modello di manutenzione predittiva per gli impianti idroelettrici

Prevenire è meglio che curare. E non è solo uno slogan. Enel Green Power è pronta a dimostrare che anche la fonte di energia più antica - l’idroelettrico – può restare al passo con i tempi, e addirittura ad anticiparli in termini di sicurezza. EGP ha dato il via al progetto PresAGHO (Predictive System and Analytics for Global Hydro Operation), volto all’elaborazione di un modello di manutenzione predittiva rispetto a eventuali guasti negli impianti idroelettrici. Un progetto innovativo, di grande respiro tecnologico, che vede Enel Green Power protagonista assoluta: l’azienda è la prima nel gruppo Enel e la prima al mondo ad aver posto in essere, tramite una gara aperta ai costruttori, un contratto di manutenzione predittiva di questa portata. Le unità interessate saranno ben 260, le più importanti e di maggiore potenza, pari a 18 GW complessivi di potenza installata. Dalla manutenzione preventiva a quella predittiva PresAGHO rappresenterà una review fondamentale della strategia di manutenzione: si passerà così da un approccio preventivo ad uno, appunto, predittivo. Mentre la manutenzione preventiva monitora costantemente lo stato di un impianto e il corretto funzionamento delle sue componenti, richiedendo tuttavia tempi e costi adeguati, la manutenzione predittiva rappresenta un significativo cambio di marcia in ottica di gestione basata sui dati. “Ascoltare la voce” di una centrale nel corso della sua vita, grazie ad un elevatissimo numero di sensori, fornisce una quantità di informazioni tale da permettere di intervenire con anticipo su una futura criticità, ed ottimizzare costi e sforzi. Il primo test targato EGP è stato effettuato nel 2017 nella centrale idroelettrica di Soverzene, in provincia di Belluno, nel Veneto. La scelta consentirà ad Enel Green Power di spingere ad un livello più avanzato la qualità dei controlli e del monitoraggio. I risultati saranno l’ottimizzazione delle prestazioni ed il rafforzamento dell’approccio alla gestione del rischio, in particolare per le parti elettromeccaniche degli impianti. Un lavoro minuzioso ed accurato, che fino al 2022 vedrà la strategia ordinaria di manutenzione preventiva seguire una roadmap di transizione verso la creazione della strategia predittiva, basandosi su un differente e innovativo approccio ai failure mode ed una nuova ottimizzazione dei piani di manutenzione. Le strategie saranno differenziate a seconda delle esigenze e delle dimensioni dei singoli impianti idroelettrici. Per i macchinari più grandi sfruttando anzitutto con nuove tecnologie la dotazione di sensori esistenti, su quelli più piccoli - dove invece non sono presenti tutti i sensori più avanzati - installando sensori a basso costo progettati e realizzati da Enel Green Power. Per le opere civili, la strategia è di incrementare la sorveglianza tramite nuove tecnologie GIS (geographic information system) e algoritmi avanzati, integrando ad esempio le ispezioni dei droni. Tali nuove tecnologie, unitamente all’esperienza dei colleghi sugli impianti, permetteranno l’avvio del processo di ottimizzazione, che traghetterà gli impianti idroelettrici verso una gestione più sofisticata basata sui dati. Cosa prevede PresAGHO PresAGHO prevedrà in primis l’integrazione nei sistemi dei sensori installati sugli impianti. Il cambio di passo avverrà rapidamente grazie ad un contratto di servizio triennale, che sarà siglato con tre tra i maggiori produttori al mondo di macchinari idraulici ed elettrici. La strategia avrà un duplice approccio a seconda dei cluster di riferimento. Per i grandi impianti (86 impianti con potenza installata superiore a 50 MW in 7 Paesi), che costituiscono il 78% del totale della produzione di energia, si procederà con un approccio totalmente predittivo. Grazie alla presenza nelle centrali idroelettriche più grandi di sistemi SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), sarà possibile raccogliere i dati sul campo, trasmetterli alla Control Room locale e successivamente renderli accessibili in cloud storage ai colleghi sugli impianti, arricchiti da informazioni che li renderanno “parlanti”. Per gli impianti piccoli (209 impianti con potenza installata compresa tra 10 MW e 50 MW in 13 Paesi, 17% della produzione totale) e mini (486 impianti con potenza installata minore a 10 MW in 13 Paesi, 5% dell’energia totale) si sopperirà all’alto numero di unità ed alla frammentazione della presenza geografica con una strategia orientata sull’edge computing, integrata dal neonato sistema Teneuro: una innovativa soluzione tecnica a basso costo, scalabile, che prevede di incrementare fino a 200.000 nuovi segnali. I dispositivi ascolteranno le “vibrazioni” dell’impianto, raccogliendo lo stato di salute del macchinario rotante (turbine e generatori principalmente) segnalando eventuali comportamenti anomali ai colleghi in remoto. Un’innovazione che permette, anche in un mercato dell’energia che richiede flessibilità, di migliorare le performance nel rispetto della sostenibilità. La presenza dei sistemi SCADA negli impianti più grandi consentirà di realizzare al meglio i pilastri del nuovo approccio predittivo: la mole di dati e la grande complessità degli stessi contribuiranno a creare quattro nuovi KPI (Key Performance Indicator) di riferimento, focalizzati sulla gestione del rischio di un failure. Ecco quali sono: KDI: key diagnostic indicator, lo stato di salute di un componente KTI: key trend indicator, il tempo rimanente prima che si raggiunga la soglia di allarme FPP: fault presence probability, la probabilità che si verifichi un guasto FSI: fault severity index, la portata del possibile guasto Innovazione e sicurezza Nella definizione della nuova strategia predittiva sarà fondamentale la ridefinizione dettagliata della classificazione dei possibili guasti o failure mode, per migliorare l’approccio guidato dai dati e misurarne le performance. Inoltre Enel Green Power si farà promotrice con le altre utilities per creare un circolo virtuoso di scambio di esperienze critiche, affinché si rafforzi e si concretizzi sempre di più il tema della sicurezza delle opere idrauliche anche per le attività elettromeccaniche. PresAGHO, oltre a creare una intelligenza in grado di elaborare modelli predittivi rispetto ai guasti negli impianti idroelettrici, ottimizzerà i costi e standardizzerà l’approccio alla manutenzione nei diversi Paesi. Per un futuro sempre più green e sempre più sicuro.

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