Síťové transformátory patří mezi nejméně nápadné garanty našeho pohodlí v moderním světě. Tvoří páteř všech energetických soustav. Páteř, kterou čeká revoluční změna.
Když se hovoří o digitální revoluci, zní to, jako by se jednalo o jednu velkou událost, která je za námi nebo před námi, jak se řečníkovi zrovna hodí do programu. Ve skutečnosti ale jde o celou řadu událostí, které probíhají v různých oborech odlišným tempem. Tento přirozený vývoj se nevyhnul ani energetice. Siemens, vedle celé řady řešení a produktů, tak může jako první představit chytrou digitální reinkarnaci klasického transformátoru, jednoho z nejdůležitějších energetických zařízení vůbec.
Sensformer není jen výrobkem s konkrétními fyzickými parametry, jde o univerzální systém a platformu pro transformátory všech velikostí, výkonů i stáří. Zákazníci mohou snadno implementovat Sensformer do svých stávajících infrastruktur, přičemž za nově přidanou inteligenci a funkčnost nezaplatí žádnou dodatečnou přirážku. Systém Sensformer transformátorům umožňuje, aby s majiteli a provozovateli bezprostředně a otevřeně „komunikovaly“, například prostřednictvím zpráv na mobilní telefon. Mimochodem, příklad telefonů může dobře posloužit pro ilustraci významu přechodu k digitálnímu standardu: dopad pro uživatele může být stejně veliký jako v případě nahrazení klasického mobilu smartphonem (jen uživatelů telefonů je a bude mnohem více než uživatelů transformátorů, a tak tento přechod zůstává téměř bez povšimnutí). V současnosti transformátory efektivně slouží k regulaci napětí a proudu mezi různými zdroji. Do budoucna by je Sensformer a další podobné platformy měly změnit v komunikační a informační uzly, které dokážou nabízet a předávat informace prakticky v reálném čase. Zvenčí se Sensformer ve srovnání s tradičními transformátory příliš nezmění, ovšem zabudované senzory a komunikační zařízení z něj dělají v podstatě novou generaci těchto energetických tahounů. Sensformer je vybaven nejen jednotkou GPS, ale především snímači, které například měří hladinu oleje, jeho teplotu a hodnoty proudu v reálném čase. Provozovatel z těchto hodnot může okamžitě získat základní informace o provozním stavu jednotky na dálku. Možné je samozřejmě i připojení přes síťové kabely, pokud to je fyzicky možné, ale za standard se považuje mobilní připojení.
„V Německu v 90. letech dodávala energii do sítě přibližně tisícovka elektráren. Dnes je zde do sítě připojeno zhruba 1,7 milionu výroben.“
Chytré transformátory by měly pomoci provozovatelům najít řešení problémů, se kterými se potýkají v důsledku rychlých změn v energetice během posledních let. To se zatím týká především zemí, které ve velkém podporují přechod od klasického modelu energetiky. Příkladem může být Německo, kde v 90. letech dodávala energii do sítě přibližně tisícovka elektráren. Dnes je zde do sítě připojeno zhruba 1,7 milionu výroben, které nemají zcela rovné postavení z hlediska legislativy ani stejné výrobní možnosti. Stejně jako dříve se zde nacházejí velké uhelné, plynové a jaderné elektrárny, ve stále větší míře ovšem výrobu zajišťují různé typy obnovitelných zdrojů – od velkých větrných farem po solitérní větrné turbíny, solární farmy, malé fotovoltaické systémy na obytných budovách, bioplynové stanice v zemědělských provozech, vodní elektrárny a podobně. V příštích desetiletích by podle plánů tato změna měla nadále pokračovat, a to i v zemích, které ji dnes přímo finančně nepodporují – řada technologií distribuované výroby se totiž stává stále konkurenceschopnějšími. Od sítě by se měly odpojovat další velké zdroje, naopak přibývat by měla nejrůznější úložiště. A to nemluvíme jen o stacionárních úložištích, ale například také o elektromobilech. Ty by v chytrých sítích budoucnosti neměly být pouze „spotřebiči“, ale měly by sloužit jako velké distribuované úložiště pro období přebytků.
Aby provozovatelé sítí a výrobci novou podobu sítí dokázali zvládnout a uřídit, měla by nad stávající fyzickou infrastrukturou vzniknout nová digitální vrstva – obrazně řečeno něco jako výkonný nervový systém v lidském těle. Nesmí to být samozřejmě na úkor jiných zdrojů; nové prvky se vyplatí pouze v případě, že nebudou příliš nákladné. Inženýři společnosti Siemens proto při vývoji dali pozor, aby inteligentní zařízení řady Sensformer provozovatele nezahlcovaly zbytečnými údaji. Není nutné budovat novou výpočetní infrastrukturu na analýzu „velkých dat“. Důležité údaje jsou přehledně dostupné a k jejich prvotnímu hodnocení stačí opravdu jen lidský mozek. To však samozřejmě neznamená, že se nekalkuluje s počítačovými algoritmy. Konstruktéři a vývojáři na základě zkušeností z jiných zařízení a oborů předpokládají, že i údaje ze Sensformerů nabídnou zajímavé příležitosti pro postupy strojového učení. Pro odborníka dnes například není obtížné poznat, když bezprostředně hrozí výpadek či porucha transformátorů. Lze si ovšem zároveň snadno představit, že analýzou velkého množství dat z různých zařízení bude možné objevit v šumu slabé „předzvěsti“ problémů, které by lidský mozek s největší pravděpodobností přehlédl. To by umožnilo výrazně zlepšit plánování oprav a výměn síťových prvků, omezení rizika velkých (a extrémně drahých) výpadků a dalších podobných událostí. Údaje by mohly být také zajímavé pro odborníky připravující příští generace materiálů pro transformátory. Zkušenosti z provozu by také měly provozovatelům umožnit získat přehled o jejich skutečném využití. Každý provozovatel brzy zjistí, když síť osadí poddimenzovaným zařízením, ale co v opačném případě? Digitalizace sítě pomůže analyzovat, zda jsou některé její části zbytečně výkonné, a tedy i drahé. Digitalizace starého, osvědčeného a nepostradatelného transformátoru možná změní jenom malou část světa kolem nás, rozhodně to ale bude změna k lepšímu. A pokud si jí většina obyvatel ani nevšimne, bude to znamenat, že všichni odvedli svou práci tak, jak měli.
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
