Co musí toto odvětví měřit
Obnovitelné zdroje jsou odvětví, kde se po přístrojích nejčastěji žádá, aby pracovaly bez přítomnosti člověka. Lokality jsou odlehlé, rozlehlé a často bez obsluhy, proto měření musí být samostatné, snášet počasí a umět předat záznam spojem, který nemusí být spolehlivý. Tato jediná podmínka zasahuje do specifikace víc než samotná měřená fyzikální veličina.
Druhým rysem je, že se veličiny často používají k podložení tvrzení o výkonu, nikoli k řízení procesu. Ozáření, rychlost a směr větru, dodaná energie a výkonnostní poměr rozhodují o tom, zda elektrárna dodává to, co se předpokládalo, a obchodní spor o výkon se rozhoduje důkazy z měření. Důraz se proto klade na kalibraci, interval vzorkování a úplnost záznamu, nikoli na rychlost odezvy.
Třetím rysem je rozmanitost uvnitř odvětví. Fotovoltaická elektrárna měří ozáření a výkon střídače, větrný park měří vítr s požadavkem na dostupnost, který má obchodní důsledky, vodní elektrárna měří průtok a hladinu a úložiště energie měří proud, napětí a teplotu baterií. Považovat tyto technologie za jednu kategorii instrumentace je chyba: společný mají provozní model, nikoli fyziku.
Kam přístroje zařadit
Fotovoltaika
Ozáření, teplota panelů a okolí, výkon střídače a dodaná energie. Tato měření zakládají výkonnostní poměr, proto na kalibraci a úplnosti záznamu záleží stejně jako na přesnosti čidel.
Vítr
Rychlost a směr větru, podmínky v gondole, vibrace a výkon. Dostupnost měření má obchodní důsledky a přístroje jsou nepřetržitě vystaveny počasí.
Vodní elektrárny a biomasa
Průtok, hladina, tlak a teplota pracovního média a procesní instrumentace kolem tepelného provozu. Média jsou často abrazivní nebo korozivní a provoz bývá dlouho bez obsluhy.
Úložiště energie a připojení k síti
Proud, napětí, výkon, energie, teplota a stav bateriového systému. Tato měření jsou elektrická a tepelná a často slouží zároveň regulaci i ochraně.
Instrumentace používaná v tomto odvětví
| Měření | Co se v tomto odvětví měří | Přístroje, které se obvykle specifikují |
| Ozáření a počasí | Ozářenost slunce, teplota okolí a panelů, rychlost a směr větru, srážky a vlhkost | Pyranometry a referenční články, teplotní čidla na panelu i ve vzduchu a čidla rychlosti a směru větru volená podle expozice a podle intervalu údržby, jaký lokalita snese |
| Průtok | Pracovní médium ve vodních a tepelných elektrárnách, teplonosné médium, chladicí a technologická voda | Elektromagnetické a ultrazvukové průtokoměry pro vodu a vodivá média, vírové nebo diferenčně tlakové instalace pro páru a plyn v tepelné elektrárně |
| Hladina a tlak | Nádrže včetně akumulačních, hydraulické okruhy a chladicí systémy | Hydrostatické a radarové vysílače, tlakové vysílače s membránovým separátorem podle média a ochranné spínače tam, kde vybočení hladiny něco stojí |
| Teplota | Teplota panelů a okolí, teplota baterií a střídačů, ložiska a převodovky a procesní teplota | Odporová čidla RTD a termočlánky pro měření povrchu a procesu a bezdotykové měření u rotujících nebo hůře dostupných částí |
| Elektrický | Napětí, proud, výkon, energie, kvalita elektrické energie a stav izolace | Měřiče výkonu a analyzátory pro připojení k síti, měřiče izolačního odporu pro údržbu a kanály sběru dat dimenzované na systémové napětí a průběh |
| Vibrace a stav zařízení | Vibrace turbín, převodovek a rotujících strojů | Akcelerometry a bezdotykové měření, často napojené na systém monitorování stavu zařízení, protože lokalita je bez obsluhy |
Provozní model je zde stejně důležitý jako fyzika. Napájení dostupné v místě měření, vzdálený přístup a interval údržby patří uvést spolu se samotným měřením.
Jak zadat požadavek na zdroj obnovitelné energie
- Jako první napájení dostupné v místě měření, protože lokalita bez zdroje mění celou specifikaci a nutí volit mezi bateriemi, malým místním zdrojem a pouze místním záznamem dat.
- Jak se záznam dostane k obsluze - osobní návštěva, rádiový spoj nebo mobilní připojení - protože nespolehlivý spoj se má plánovat, nikoli objevit až po instalaci.
- To, zda měření podporuje tvrzení o výkonu nebo obchodní vyrovnání, protože obojí vyžaduje kalibraci, úplnost a doložitelný záznam, nikoli jen fungující čidlo.
- Expozice: vítr, sůl, prach, teplotní rozsah a srážky. Vše ovlivňuje volbu krytu a montáže víc než volbu čidla.
- Interval údržby, jaký lokalita snese, je praktickým omezením pro vše, co vyžaduje čištění, recalibraci nebo spotřební díl.
- Interval vzorkování a délka záznamu, které společně určují paměť i požadavek na napájení a v plánu se často podceňují.
- To, zda měření slouží i ochraně, ne jen regulaci, protože ochranná funkce vyžaduje nezávislost a definované chování při poruše.
- Systémové napětí a průběh u elektrického měření, protože třída přístroje se odvozuje od nich, nikoli od jmenovitého výkonu.
Normy a schválení, které mohou být relevantní
- Požadavky na připojení k síti a kvalitu elektrické energie, které uplatňuje provozovatel sítě; definují elektrická měření i záznam.
- Normy pro posuzování výkonu a zdrojů, na něž odkazuje obchodní smlouva; stanovují metodu měření ozáření nebo větru.
- Požadavky elektrické bezpečnosti pro dané systémové napětí, včetně požadavků typických pro systémy stejnosměrného napětí.
- Environmentální a územní požadavky, kde k měřením elektrárny může přibýt monitorování hluku, ekologie nebo vzhledu krajiny.
- Popisujeme požadavky, kterým může instalace podléhat. Netvrdíme, že produkt má schválení, pokud nám nebyl dodán certifikát; produktové stránky se řídí stejným pravidlem.
Aplikace v tomto odvětví
