Breaking news
Targi ENERGETICS już 17-18 listopada 2020 w Lublinie! Smart-Grids.pl jako patron medialny zaprasza do udziału w wydarzeniu!

Trwająca pandemia COVID-19 wymusiła na energetyce pracę zdalną i dystans społeczny. W tej sytuacji znakomicie sprawdziły się drony, których zastosowanie zminimalizowało potrzebę kontaktów międzyludzkich przy równoczesnym zapewnianiu niezawodnych, bezpiecznych i wydajnych inspekcji aktywów związanych z wytwarzaniem, przesyłem i dystrybucją energii elektrycznej.

 

Izabela Żylińska

 

Bezzałogowe statki powietrzne (ang. Unmanned Aerial Vehicle, UAV), już od wielu lat podbijają serca użytkowników na całym świecie. Z roku na rok wielkość rynku dronów rośnie, ponieważ zwiększają się możliwości techniczne tego typu urządzeń, a co za tym idzie – zwiększa się potencjał ich wykorzystania, jak i możliwe zagrożenia wynikające z ich stosowania. Jak przydatne są ludziom drony, mogliśmy przekonać się podczas trwającej od początku tego roku pandemii COVID-19. Wiele państw stosowało bezzałogowce m.in. do weryfikacji przestrzegania kwarantanny, patrolowania miejsc publicznych, pomiaru temperatury z wykorzystaniem termowizji, transportu medycznego czy doręczania zaopatrzenia potrzebującym. Rozwiązania te znakomicie sprawdziły się nie tylko do działań promedycznych. Drony radzą sobie także w energetyce jako wparcie dla pracowników firm energetycznych.

Pandemia a drony w energetyce

Podczas pandemii koronawirusa państwa na całym świecie zdecydowały się na wprowadzenie lockdownu lub innych form ograniczenia kontaktów międzyludzkich. Pomimo aktualnego złagodzenia obostrzeń, wiele przedsiębiorstw wciąż działa w trybie pracy zdalnej, ze zredukowaną liczbą pracowników „na miejscu”. Zasady te ustanowiono, aby zminimalizować rozprzestrzenianie się choroby i dotyczyły bezwzględnie każdej branży, a przede wszystkim tak istotnej, jak energetyka. W końcu w XXI w., kiedy to energia elektryczna ma strategiczne znaczenie dla sprawnego funkcjonowania społeczeństwa, niezwykle istotne stało się nieprzerwane świadczenie usług energetycznych.

Potrzeba zachowania dystansu, ograniczenia w przemieszczaniu się czy zamknięcie wielu obiektów, stały się sporym wyzwaniem dla energetyki i utrzymania dynamiki zespołów. Obostrzenia związane z COVID-19 poważnie wpłynęły na tradycyjne metody inspekcji. W tych trudnych czasach pozyskanie informacji z bezpiecznej odległości umożliwiły drony, a zebrane tą metodą dane mogły być przekazane bezpośrednio do odpowiedniego analityka w dowolnym miejscu na świecie. Pozwoliło to praktycznie jednemu pracownikowi na szybką kontrolę i reagowanie na incydenty w wielu lokalizacjach z zachowaniem wytycznych. W dobie pandemii, drony stały się więc cennymi narzędziami, pozwalającymi na ograniczoną interakcję międzyludzką i oferującymi szybkie gromadzenie bardzo dokładnych danych niezbędnych do sprawnego działania energetyki [1].

Drony dają zupełnie nowe możliwości dla energetyki, które nie są możliwe do zrealizowana przy pomocy innych narzędzi. I trzeba mieć na uwadze, że potencjał i zakres zastosowania dronów będzie coraz większy, a to przez coraz większą automatyzację ich ruchu, poprawę zasięgów, zwiększanie możliwości algorytmów i coraz lepszą integrację z innymi systemami przetwarzające dane – stwierdza Małgorzata Darowska, pełnomocnik ministra infrastruktury ds. bezzałogowych statków powietrznych i Programu CEDD.

 

drony 1 frost sullivan

Rysunek. Kluczowe zastosowanie dronów w światowej energetyce w latach 2019–2030. Źródło: [2]

 

Drony w perspektywie krótko- i długoterminowej

Podobnie jak w innych obszarach gospodarki, lockdown nie spowodował rewolucji w wykorzystaniu dronów, ale stał się katalizatorem zastosowania i ugruntował sens ich użycia w różnych dziedzinach, w tym w energetyce – wskazuje Małgorzata Darowska i dodaje: – Wprowadzenie tego narzędzia do np. monitoringu linii czy innych obiektów energetycznych wymaga przygotowania, dostosowania procesów, odpowiednich decyzji, zatem w dobrej pozycji były te firmy, które już wcześniej wprowadziły rozwiązania dronowe i mogły je wykorzystywać w trakcie lockdownu.

Według autorów analizy „Drones in the Global Power and Utilities Industry, Forecast to 2030” (Frost & Sullivan, kwiecień 2020 r.) [3] w perspektywie krótkoterminowej, czyli w celu sprostania wyzwaniom związanym z pandemią, przedsiębiorstwa energetyczne powinny skupić się na budowaniu odporności operacyjnej poprzez wykorzystanie nowych technologii oraz tworzenie partnerstw strategicznych z firmami technologicznymi i dostawcami usług. Dostawcy usług dronowych mogą natomiast wykorzystać tę okazję m.in. do zbadania nowych modeli biznesowych i usług, takich jak umowy o świadczenie usług, opłaty za milę i płatności za czas, aby zwiększyć swoje przychody.

W dłuższej perspektywie energetyka powinna zbadać opcję posiadania wewnętrznego zespołu dronów. Obecna pandemia stanowi znakomitą okazję na przetestowanie mocnych i słabych stron związanych z rozwojem własnej floty bezzałogowców. Jest także czasem, kiedy branża ma możliwość zidentyfikowania odpowiedniego partnera technologicznego, który zapewni wymagane przez nią usługi. Równolegle dostawcy usług dronowych dla energetyki mogą wspierać wzrost swojego rynku poprzez dostarczanie klientom z obszaru energetyki kompleksowego rozwiązania, które będzie umożliwiało zarządzanie oblotami za pomocą dronów, jak też będzie dostarczało wyniki pełnej analizy obrazu czy danych zebranych przez drony.

Wraz z powszechną dostępnością dronów i spadkiem ich cen, rośnie potencjalne zastosowanie tych urządzeń w energetyce. Z drugiej strony zwiększają się możliwości wykorzystania drona do celów zagrażających porządkowi publicznemu lub w celu uszkodzenia infrastruktury krytycznej, do której należą obiekty energetyki, jak elektrownie, petrochemie czy obiekty gazownicze. Nie muszą to być celowe ataki terrorystyczne, a wybryki chuligańskie lub nieświadome, błędne użycia drona, niosące za sobą nieprzewidziane, katastrofalne skutki. Tym tematem zajmę się w kolejnych artykułach, jakie będą publikowane w sierpniu na smart-grids.pl.

Rozwiązania szyte na miarę

Odnotowujemy coraz większe zainteresowanie dronami i usługami, co jest naturalnym trendem. Epidemia spowodowała, że firmy bardziej przychylnie niż wcześniej patrzą na korzyści, jakie daje bezdotykowa lub zdalna realizacja czynności. Dodatkową motywacją jest też szukanie rozwiązań podnoszących produktywność – komentuje sytuację na rynku UAV Małgorzata Darowska. Nie przedkłada się to jeszcze znacząco na wzrost transakcji, ale na uruchomienie licznych dialogów z dostawcami, które mają doprowadzić do nieodległych wdrożeń rozwiązań odpowiadających na potrzeby firm, szytych na miarę.

Pełnomocnik ministra infrastruktury ds. bezzałogowych statków powietrznych podkreśla, że przedsiębiorstwa technologiczne muszą pamiętać, że podmioty energetyczne są bardzo wymagającym klientem i potrzebują rozwiązań specjalistycznych, skalibrowanych pod ich potrzeby w procesie dialogu z dostawcą. Wdrożenia w energetyce to nie zakupy powszechnie dostępnych dronów „z półki”, ale zintegrowanych, bezpiecznych pod każdym względem rozwiązań. Także takich, które będą mogły być dalej rozwijane.

Drony i usługi dronowe w zamówieniach

Branża energetyczne to głównie spółki skarbu państwa, które dla zamówień sektorowych o wartości powyżej 428 tys. euro muszą organizować przetargi publiczne. Czy drony powinny być nabywane drogą przetargów?

Mając na celu wdrożenie dronów w energetyce nie należy koncentrować się na zamówieniach publicznych i zakupach dronów – odpowiada Małgorzata Darowska. – Drony są tylko narzędziem do dostarczenia określnych rezultatów, w przypadki energetyki często w bardzo wrażliwych obszarach. Prawo zamówień publicznych daje całą gamę rozwiązań, które mogą być zastosowane w projektach, w których drony mogą być wykorzystywane. Aby otrzymać odpowiednią korzyść z zastosowania dronów wcale nie należy realizować przetargów „na drony". Niestety tak się w Polsce dzieje z powodu jeszcze niewystarczającej świadomości. Jakość praktyk zamówieniowych w zakresie dronów jest bardzo niezadawalająca i budująca niekonkurencyjny rynek jednego producenta, co w przyszłości okaże się także dla firm energetycznych niekorzystne. To musi się zmienić.

Jeśli jednak w spółce energetycznej zapadnie decyzja o zorganizowaniu przetargu na bezzałogowce, w trakcie jego przygotowywania warto zapoznać się z podręcznikiem „Jak kupować drony i usługi dronowe w zamówieniach publicznych” [4]. Dokument został stworzony przez Ministerstwo Rozwoju, a jego publikacja nastąpiła w styczniu tego roku. Co prawda publikacja skierowana jest do Jednostek Samorządu Terytorialnego, jednak podczas jej lektury można zapoznać się m.in. z kluczowymi problemami związanymi z procesem zamówień usług lub dostaw technologii bezzałogowych statków powietrznych (m.in. istotny aspekt zakazu formułowania opisu zamówienia w sposób, który mógłby ograniczać konkurencję, poprzez wskazanie konkretnych rozwiązań, znaków towarowych itp.) czy trybami wyboru zgodnie z nowym Prawa Zamówień Publicznych.

Podręcznik „Jak kupować drony i usługi dronowe w zamówieniach publicznych” dostępny jest pod linkiem: https://www.gov.pl/attachment/1847f19e-d048-459e-b8b8-970bdb48c849

Wartość polskiego rynku dronów dla energetyki

Analitycy Frost & Sullivan [3] twierdzą, że utrzymujące się trendy transformacji cyfrowej w sektorze energetycznym i użyteczności publicznej oraz wzrost współczynnika wykorzystania dronów w celu zapewnienia bezpieczeństwa dostaw energii w dzisiejszych trudnych warunkach utrzymają na całym świecie wzrost zapotrzebowania na bezzałogowce.

A jak to wygląda w Polsce? Ile jest wart krajowy rynek dronów dla energetyki? Ministerstwo Infrastruktury wraz z Polskim Instytutem Ekonomicznym, w opublikowanej w lutym 2019 r. „Białej Księdze Rynku Bezzałogowych Statków Powietrznych”, oszacowało wartość polskiego rynku dronów wykorzystywanych w energetyce w latach 2017–2026. Według wyliczeń wyniesie ona ponad 172 mln zł, przy łącznej wartości krajowego rynku dronów cywilnych (bez militarnych) – 3,26 mld zł. Prognoza pokazuje również, że w latach 2017–2026 liczba tego typu urządzeń zakupionych przez sektor energetyczny osiągnie 3,5 tys. sztuk przy ogólnej liczbie dronów cywilnych (bez militarnych) sprzedanych w tym okresie w Polsce wynoszącej 462,4 tys. sztuk [5].

 

drony 2 wykres

Wykres. Prognoza rozwoju polskiego rynku dronów komercyjnych – energetyka, 2017–2026. Źródło: [5]

 

 

Wykorzystanie dronów przez polską energetykę

Podczas przygotowywania artykułu zapytałam grupy energetyczne czy posiadają na stanie drony lub zamawiają usługi dronowe od zewnętrznych dostawców, a także do jakich zadań wykorzystują bezzałogowce? Poniżej prezentuję informacje zwrotne, jakie otrzymałam. Serdecznie dziękuję za wszelką pomoc.

 

  • innogy Stoen Operator sp. z o.o. – Aleksandra Smolarska-Flis, Kierownik ds. Komunikacji:

Aktualnie innogy Stoen Operator współpracuje z profesjonalną firmą zewnętrzną świadczącą usługi w zakresie wykorzystywania dronów w energetyce. Jednocześnie, w planach firmy jest zakup urządzenia w celu lepszego zapoznania się z nową technologią i wykorzystywania go do oględzin urządzeń elektroenergetycznych w sytuacjach awaryjnych.

innogy Stoen Operator współpracuje z firmą zewnętrzną w celu wykorzystywania dronów do cyklicznych oględzin wytypowanych odcinków napowietrznych linii elektroenergetycznej. Wyeliminowanie czynnika ludzkiego i wykorzystywanie do tego celu nowych technologii pozwala nie tylko zwiększyć dokładność pomiaru, ale również zwiększa bezpieczeństwo całego procesu. Warto jednak zaznaczyć, że w porównaniu z innymi OSD, w innogy Stoen Operator eksploatacja napowietrznych linii energetycznych jest niewielka. Dominująca technologia w naszej firmie to podziemna sieć kablowa.

 

  • Grupa Energa – Krzysztof Kopeć, Dyrektora Biura Prasowego:

Grupa Energa korzysta z własnych dronów. Są one wykorzystywane w codziennej pracy spółek Grupy. Drony służą m.in. do oględzin infrastruktury energetycznej w miejscach trudno dostępnych.

 

  • PGE – Biuro Prasowe:

W Grupie Kapitałowej PGE drony to sprzęt posiadany na własność przez dwie spółki: PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna (dalej: PGE GiEK) oraz PGE Energia Odnawialna (dalej: PGE EO). PGE GiEK posiada na swoim wyposażeniu kilka dronów, w przypadku PGE EO są to trzy drony inspekcyjne i trzy drony szkoleniowe. Z usług wykonywanych przez firmy zewnętrzne korzystają oddziały PGE Energia Ciepła oraz PGE Dystrybucja.

  • W PGE GiEK drony wykorzystywane są głównie do działań komunikacyjnych i marketingowych. Ponadto w części oddziałów za ich pomocą na obiektach mapowane są tereny pod kątem planowanych inwestycji. W Kopalni Turów drony są także wykorzystywane do projektowanych nalotów fotogrametrycznych, czyli wykonywania pomiarów na podstawie obrazów zarejestrowanych kamerą.

  • W PGE Energia Odnawialna drony użytkowane są do monitoringu farm wiatrowych. Przy ich pomocy badany jest stan łopat turbin (pęknięcia, ubytki laminatu, zniszczenia związane z uderzeniem pioruna). Każda łopata sprawdzana jest przynajmniej raz w roku oraz doraźnie, kiedy np. przejdzie burza przez teren, na którym zlokalizowana jest farma. Dodatkowo farmy wiatrowe PGE EO monitorowane są przez zdalnie sterowane łaziki. Uzupełniają one pracę dronów, które do tej pory wykonywały to zadanie. Łaziki, czyli niewielkie, samojezdne roboty, dzięki zamontowanym magnesom mogą wspinać się po wieży wiatraka aż do gondoli i stamtąd robić bardzo precyzyjne zdjęcia łopatom wirnika. Pozwala to serwisantom spółki sprawdzać, czy nie pojawiły się na nich pęknięcia, ubytki laminatu, zniszczenia związane z uderzeniem pioruna.
    Dotychczas tego typu prace wykonywali samodzielnie pracownicy PGE EO, wykorzystując drony. Choć latające bezzałogowce okazały się wielkim wsparciem podczas monitoringu, to nie można ich było używać w każdych warunkach atmosferycznych. Dodatkowo drony obsługiwali tylko ci pracownicy, którzy przeszli szkolenie zakończone egzaminem i przyznaniem specjalnego certyfikatu UAVO wydawanego przez Urząd Lotnictwa Cywilnego. Monitoring łopat wiatraków z wykorzystaniem łazików jest dużo prostszy. Samojezdny robot nie sprawdzi tak szybko uszkodzonej łopaty jak dron, ale przede wszystkim może go obsługiwać każdy serwisant po krótkim instruktażu, bez potrzeby ukończenia specjalistycznych kursów. Ponadto jest on w stanie pracować nawet w bardzo trudnych warunkach atmosferycznych, np. gdy wieje silny wiatr. Samojezdny robot potrafi sfotografować łopatę wirnika na całej jej długości od wierzchołka do nasady. Umożliwia to zamontowany na łaziku ultranowoczesny aparat, który może zrobić zdjęcia nie tylko w bardzo wysokiej rozdzielczości, ale i pod różnym kątem. Następnie wykonane zdjęcia zostaną za pomocą specjalnego, dedykowanego oprogramowania połączone w jeden kompletny obraz pozwalający na wykrycie nawet najdrobniejszych usterek.

  • W PGE Energii Ciepła drony głównie wykorzystywane są do wykonywania pomiarów hałdy węglowej oraz inwentaryzacji węgla. Z takich usług korzystają oddziały PGE Energia Ciepła Wybrzeże oraz Elektrociepłownie w Krakowie i Kielcach oraz Zespół Elektrociepłowni Wrocławskich Kogeneracja. W Elektrociepłowni Zielona Góra dron był wykorzystany do sporządzania filmowej dokumentacji technicznej prac rozbiórkowych dotyczących komina oraz części węglowej.

  • W oddziale PGE Energia Ciepła w Bydgoszczy dron był wykorzystywany np. w ramach realizacji inwestycji odsiarczania spalin.

  • W PGE Dystrybucja na terenie Oddziału Białystok firma zewnętrza wykonywała wymianę przewodu odgromowego na istniejącej linii 110 kV. W Oddziale Rzeszów zakładano odstraszacze ptaków za pomocą bezzałogowego statku powietrznego, ze względu na krzyżowanie się linii 110 kV i 15 kV z ciekami wodnymi, przy czym prace częściowo prowadzone były wspólnie z Polskim Towarzystwem Ochrony Ptaków. Odstraszacze ptaków na liniach średniego napięcia były również zakładane przy pomocy dronów w Oddziale Warszawa.

 

  • TAURON Polska Energia – Łukasz Zimnoch, Rzecznik prasowy:

TAURON Dystrybucja (dalej: TD) nie posiada własnych dronów, ale korzysta z usług firm zewnętrznych. TD współpracuje z wieloma firmami awionicznymi, przede wszystkim prowadząc prace B+R.

Aktualnie usługi „dronowe” w TAURON Dystrybucja mają charakter sporadyczny i niszowy, polegający na wykonywaniu krótkich misji dotyczących zobrazowania punktowych/pojedynczych elementów, tj. słupów, stacji, krótkich odcinków linii, jak również materiału filmowego. W przypadku bardziej złożonych zadań obejmujących pozyskanie danych z wielu sensorów lub/i dla dużej ilości kilometrów linii wykorzystanie dronów jest na razie droższe w stosunku do statków załogowych, co potwierdzają składane przez wykonawców oferty. Ze względu jednak na duży potencjał tej technologii, która wykazuje dużą dynamikę oraz spadek cen usług, od kilku lat realizujemy prace testowe, współpracując z firmami rozwijającymi takie usługi (w tym ze start-upami). Prowadzone testy przynoszą dobre rezultaty w zakresie „krótkich misji” (pojedyncze przęsła / słupy / stacje), precyzyjnych inspekcji dotyczących uzyskania zdjęć o wysokiej jakości ojedynczych elementów sieci, transmisji obrazu on-line oraz zastosowania w obszarach „trudnych” dla statków załogowych.

 

  • Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A. Beata Jarosz-Dziekanowska, Rzecznik Prasowy:

Służby eksploatacyjne PSE niemal codziennie wykorzystują drony. Część jest wyposażona w specjalistyczne urządzenia, np. kamery wysokiej rozdzielczości i termowizyjne. Są one używane do sprawdzania m.in.:

  • stanu konstrukcji słupów i wykrywania korozji w miejscach niewidocznych z ziemi,

  • jakości wykonanych prac antykorozyjnych,

  • stanu technicznego konstrukcji wsporczych,

  • stanu technicznego izolatorów i osprzętu,

  • stanu technicznego przewodów fazowych i odgromowych, tłumików drgań i odstępników przewodów wiązkowych,

  • jakości wykonanych prac wycinkowych zadrzewienia pod linią,

  • jakości wykonania prac inwestycyjnych realizowanych na zlecenie PSE.

Oblot linii za pomocą drona pozwala także na łatwą i szybką ocenę, otoczenia linii elektroenergetycznej. Rzeczą nieocenioną jest możliwość przeprowadzenia tych prac bez wchodzenia na posesje, na których posadowione są słupy.

Drony są także wykorzystywane przez wykonawców inwestycji PSE. Służą m.in. do przeciągania między słupami tzw. lin pilotujących, które umożliwiają podwieszenie docelowych przewodów roboczych. Używa się ich także do oblotów trasy planowanych linii, co pozwala zebrać szczegółowe informacje terenowe.

 

  • GAZ-SYSTEM S.A. – Iwona Dominiak, Rzecznik Prasowy:

Posiadamy drony na potrzeby czynności eksploatacyjnych. Są to drony służące do kontroli wizyjnej, która stanowi uzupełnienie kontroli realizowanej z pokładu śmigłowców oraz kontroli trasy i części nadziemnych gazociągu z poziomu gruntu. Pracownicy realizujący kontrole za pomocą bezzałogowych statków powietrznych (BSP/dronów) posiadają uprawnienia w zakresie VLOS (w zasięgu wzroku) oraz BVLOS (poza zasięgiem wzroku). Na obecnym etapie realizowane są kontrole w zasięgu wzroku.

Drony są stosowane do kontroli wizyjnej stanu nad gazociągiem. GAZ-SYSTEM stale monitoruje sytuacje związane z możliwością wykorzystania BSP do kontroli rozszerzonych (wykorzystujących np. detektory metanu czy systemy zautomatyzowane, które pozwoliłyby na automatyzację kontroli i generowanie alertów w przypadku wykrycia nieprawidłowości).

 

  • PGNiG S.A. – Biuro PR:

PGNiG SA wykorzystuje drony w pracach przygotowawczych związanych z poszukiwaniami ropy i gazu – zdjęcia wykonywane przez urządzenia ułatwiają określenie sytuacji terenowej w miejscu planowanych prac poszukiwawczych.

Ponadto Polska Spółka Gazownictwa z Grupy Kapitałowej PGNiG prowadzi zaawansowane próby wykorzystania dronów do kontroli sieci wysokiego i średniego-podwyższonego ciśnienia.

 

 

Źródła:

[1] https://biztechmagazine.com/article/2020/06/how-drones-are-helping-energy-sector-amid-restrictions
[2] https://go.frost.com/NA_PR_EE_JBrinkley_K3E4_DronesInEnergy_Apr20
[3] https://ww2.frost.com/news/press-releases/frost-sullivan-examines-the-uptake-of-drones-in-the-power-and-utilities-sector/
[4] https://www.smart.gov.pl/pl/publikacje1/111-podrecznik-jak-kupowac-drony-i-uslugi-w-zamowieniach-publicznych
[5] https://www.gov.pl/web/infrastruktura/biala-ksiega-rynku-bezzalogowych-statkow-powietrznych2

 

Fot.: canva

 

© Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy ARTSMART Izabela Żylińska. Więcej w Regulaminie.