Lehti 6-1993 (Voimalaitosautomaatio)

Pääteemana voimalaitosautomaatio

Energiasta puhuvat lähes kaikki
Arvovaltaiset työryhmät selvittävät valtakunnan tason energiantuotantoratkaisuja ja eduskunta tekee päätöksiä. Vaikka päätöksiä on tehty, tuntuu siltä, että tulevia energiantuotantoratkaisuja voi vain arvailla. Ilmeisesti energiantuotantoon liittyvä tekniikka on varsin kaukana normaaliin poliittiseen päätöksentekoon tarvittavasta osaamisesta.

Tiedotusvälineissä esiintyy lähes päivittäin uutisia koskien energiahuoltoa ja erilaisia vaihtoehtoja on runsaasti esillä. Kaukaa ulkomailta saapuva satunnainen matkailija saattaisi tehdä pikaisen johtopäätöksen, että maahamme ollaan rakentamassa dieselkäyttöistä ydinvoimalaa, jonka käyttämä puuhake saadaan Norjan kentiltä.

Vakaaseen menoon tottuneille energia-automaation ammattilaisille ovat viime vuodet olleet myllerryksen aikaa – vain harva "totuus" on säilynyt järkkymättä. Muutoksia ovat käyneet läpi voimalaitosprosessit, ympäristötekniikka, laitetoimittajat, tuottajat ja omistajat, suunnittelutoimistot sekä maantieteellinen ajattelu.

Varmaa on sen sijaan se, että maamme teollisuus ja kotitaloudet tarvitsevat tulevaisuudessakin energiaa, tuotettiinpa se millä tavalla hyvänsä. Lähivuosina maassamme automatisoidaan vuosittain arviolta 1000 MW sähköenergian tuotantokapasiteettia, uudet ja saneeraukset yhteensä. Vientiin menee energiantuotantolaitteita noin viiden miljardin markan edestä, jolloin automaatio- ja instrumentointilaitteita sekä palveluja myydään kotimaassa ja vientimarkkinoilla yhteensä noin puolen miljardin markan edestä.

Tekniikka kehittyy

Paineistettuun leijupetitekniikkaan perustuva polttoprosessi on jo saavuttamassa tason, joka vaaditaan varmatoimiselta energiantuotanto ratkaisulta. Automaation ja mallituksen alueella voidaan vielä parantaa prosessin käyttötaloutta ja päästöjen hallintaa.

Paineistettu biopolttoaineiden kaasutustekniikka elää voimakasta kehitysvaihetta ja on lähellä kaupallistamista. Perusautomaatio- ja instrumentointiratkaisujen lisäksi kehitellään kaasutuksen prosessimalleja.

Aivan uudet tekniikat kuten polttokennot sekä tuuli- ja aurinkoenergia ovat sen verran kaukana kaupallistamisesta, että niiden automatisoinnin tarve ei vielä ole näkyvissä. Voidaan kuitenkin sanoa, että useita kymmeniä yksikköjä käsittävän tuulivoimapuiston koordinoitu käyttö vaatii jonkinlaista automaatiota.

Uusi sähköenergian siirtoa vapauttava laki synnyttää tarpeen kehittää siirtoa valvovia ja optimoivia tietojärjestelmiä. Pitkällä aikavälillä saatetaan jopa kehittää täysin automaattisesti toimivaa sähkökauppajärjestelmää, "pörssiä".

Sanan levittäminen

Koulutus on avainasemassa varmistettaessa automaatioratkaisujen teknistä ja taloudellista laatua kehittyvien energiantuotantoratkaisujen maailmassa.

Paljon työtä on näkyvissä energiantuotannon prosessien mallituksessa ja syvässä ymmärtämisessä. Energia-automaation perus- ja jatkokoulutus onkin syytä suunnata yhä enemmän integroituun prosessitekniseen ja automaatiotekniseen osaamiseen.

Juuri käynnistyneet energiansäästöhankkeet tarjoavat automaation ammattilaisille paitsi teknistä haastetta ja näytön paikkaa myös kanavan saada julkisuuteen työnsä hedelmiä julkisuuden hyväksikäytössä ja itsemme mainostamisessa meillä on vielä paljon toivomisen varaa moniin muihin aloihin verrattuna. Tässä asiassa onnistuessamme saamme osaksemme sopivan annoksen julkisuutta, jos ja kun asiat kehittyvät niin, että: energiasta puhuvat kaikki.

Hans Aalto ja Jari Anttila
Suomen Automaatioseura, Voimalaitosautomaatiojaosto
 
Kannattavuutta desimaalien sijasta
Automaatiossa on aina haettu mahdollisimman suurta tarkkuutta yksittäisillä laitteilla ja uskottu näin saavutettavan optimaalisen hyvä lopputulos. Edellä mainitusta on ollut seurauksena ajautuminen kalliisiin laitehankintoihin ja suoranaiseen tuhlaukseen automaation kenttälaitteita hankittaessa. Prosessin lopputuotteen kannalta huipputarkkuudesta ei monestikaan ole ollut mitään hyötyä, koska monet asennukseen ja prosessiominaisuuksiin liittyvät seikat estävät tarkkuudesta saatavan hyödyn hyväksikäytön.

Viimeisten kolmen vuoden aikana on automaationkin toteutukseen käytettävissä olevat varat pienentyneet tuntuvasti. Tämä on asettanut uudet haasteet suunnittelijoille ja kaikille automaation hankinnassa mukana oleville. Päivän avainsanaksi on tullut kustannustietoisuus. Kustannukset täytyy saada minimiinsä tinkimättä lopputuotteen laadusta.

Yhtenä oleellisena keinona on ollut yksittäisen laitteen tarkkuusvaatimuksista tinkiminen. Tuloksena on syntynyt kokonaistarkkuuden oivallus.

Laitevalintoja ei enää tehdä tarkkuuden perusteella, vaan perusteena on riittävän tarkkuuden, laadun ja hinnan oikea suhde.

Kenttäinstrumenttien kohdalla hyvänä esimerkkinä tästä kehityksestä ovat olleet painelähettimet. Markkinoiden vaatimuksesta lähes kaikki painelähettimien valmistajat joutuivat lisäämään toimitusohjelmaansa " huonomman " tarkkuuden omaavia ja huomattavasti edullisempia painelähettimiä pysyäkseen mukana kovenevassa hintakilpailussa. Tämä kustannustietoisuuden aikakausi on yhdessä avoimen kenttäväylän puuttumisen kanssa jarruttanut älykkäiden lähettimien yleistymistä.

Tällä hetkellä mielenkiinto ohjelmoitavia lähettimiä kohtaan on suuri. Niitä tultaneen käyttämään yleisesti, kunnes kenttäväyläasiat saadaan kuntoon.

Lähivuosien aikana siirryttäneen käyttämään kenttälaitteita, jotka sopivat avoimeen kenttäväylään (esim. ISP), mutta eivät ole liian älykkäitä. Kenttälaitteiden tarkkuus tulee olemaan markkinoiden vaatimusten mukaisesti "riittävän" hyvä.

Erinomaisen tarkkojen, korkealaatuisten ja kalliiden kenttälaitteiden, ehkä analysaattoreita lukuunottamatta, valmistajien tulevaisuus ei näytä hyvältä.

Automaatioväylä pyrkii pitämään lukijansa ajan tasalla automaation kehityssuunnista, automaatiojärjestelmien lisäksi myöskin kenttälaitteiden ja kokonaisratkaisujen osalta.

Kiitän Automaatioväylä Oy:n puolesta lukijakuntaamme lehteämme kohtaan osoittamastanne mielenkiinnosta ja toivotan mielenkiintoisia lukuhetkiä vuodelle 1994.

Alpo Hacklin
Automaatioväylä Oy:n hallituksen puheenjohtaja v. -93

DI Yrjö Majanne, Tampereen teknillinen korkeakoulu, Säätötekniikan laitos
Katsaus energiantuotannon automaatiotutkimukseen
Energiatuotannon automaation tutkimus- ja kehitystoiminnan painopistealueita ovat simulointitekniikan hyödyntäminen laitoksiin liittyvissä eri toiminnoissa, voimalaitospäästöt, ylemmän tason optimoivat ohjausjärjestelmät ja laitoksen käytön tukijärjestelmät sekä kehittyneiden säätömenetelmien soveltavuus voimalaitosprosessiin.

Vesa Piipponen ja Iikka Toijala, IVO International Oy
Pietarin luoteislaitoksen automaatio
Pietarin luoteisosaan rakennetaan Venäjän ensimmäinen kombivoimala. Voimala tuottaa sähköä 2 x 450 MWja kaukolämpöä 2 x 450 MW. Voimalan automaation toimittaa kokonaistoimituksena IVO International Oy.

Timo Piepponen, Landis & Gyr Suomi Oy
Päästömittauksissa tarvitaan luotettavaa tietoa savukaasumääristä
Voimalaitosten savukaasujen mukana kulkevien kokonaispäästöjen määrittämisen tarve on voimakkaasti kasvamassa. Lähitulevaisuus kansainvälisine sopimuksineen ja EY-kytkentöineen tu/ee Suomessakin muuttamaan päästömittausten olemusta ja niille asetettavia vaatimuksia monin eri tavoin.

Matti Harkia, IVO International Oy, Automaatiojärjestelmät
Meri-Porin voimalaitoksen videovalvomo
Voimalaitosten valvomoissa voidaan karkeasti erottaa seuraavat vaiheet: 60-luvulla kytkimet, 70-luvulla mosaiikkitekniikka (kleinwartentechnik), 80-luvulla videovalvomot, joissa oli prosessikaaviotaulut ja nykyisin 90-luvulla puhtaat videovalvomot.

Jukka Arte, Landis & Gyr Suomi Oy
Sähkömarkkinat avautuvat
Sähköverkot ovat tänään sähkön tukkumyyjien ja alueellisten sähkölaitosten monopoleja. Sähköä on ostettava verkon omistajilta. Siirtoverkoissa on alkanut kehitys kohti toisen verkon kautta tapahtuvaa vapaata siirtoa.

Aimo Pusa, Raute Precision Oy, Massa- ja voimalaboratorio
Kalibrointi – mittausten varmennuksen työkalu
Kalibrointien määrä on kasvanut viime vuosina voimakkaasti, varsinkin laatujärjestelmät ovat saaneet aikaan tämän lisäyksen. Tarpeellisen tai tarpeettoman? Voi vain kysyä, miten on tultu toimeen aikaisemmin. Syynä tähän kehitykseen ovat ehkä edellä mainitut laatujärjestelmät sekä myös tiukentuneet laatuvaatimukset, koventunut kilpailu ja se, että virheet syövät kannattavuutta.

Juha Määttänen, KEYFIN Oy
Monipuolinen sähkötoimilaite totta vai toiveajattelua
Onko sillä väliä, mikä toimilaite asennetaan DN 600 vesilinjan sulkuun ja mikä DN 100 ilmastuksen säätöön? Onpa hyvinkin, sillä tuskin löytyy yksittäistä toimilaitetta, joka pystyy vastaamaan aukottomasti kaikkiin käyttökohteisiin.