Ganz: a digitális transzformátorok és intelligens rendszerek térhódítása szükségszerű

Néhány hete írtunk portálunkon arról, hogy grandiózus ünnepléssel köszöntötte az őszt a Ganz Elektrotechnikai osztály megalapításának 145. évfordulója alkalmából a Ganz Transzformátor és Villamosforgógépgyártó Kft. A transzformátorok, nagy teljesítményű villamos motorok és generátorok gyártásának, valamint nagyfeszültségű készülékek szervizelésének hazai és nemzetközi piacán vezetőként jegyzett cég tavaly kifejlesztette, Ganz Intelligent Solutions nevű állapotfigyelő rendszerét. Ennek révén az energetikai szektor digitalizációs törekvéseihez, zöld fordulatához és fenntartható működéséhez is hozzájárul. Volt tehát miről kérdeznünk Farkas Gábort, a tavasszal „első születésnapját ünneplő” Intelligent Solutions digitális monitoring rendszer brand menedzserét.

–  Milyen fontosabb mozzanatok határozták meg a transzformátorgyártás történetét a kezdetektől napjainkig?

– A transzformátorok esetében olyan villamos gépekről beszélünk, amelyeket elsősorban a villamosenergia fesztültség és áramparamétereinek megváltoztatására használnak. Ilyen alkalmazással találkozunk például erőművekben, ahol középfeszültségről feltranszformálják nagyfesztültségre a villamosenergiát. Ilyenkor az áramérték okozta veszteséget igyekszünk csökkenteni, mely a villamosenergia nagy távolságra történő szállítása során igen fontos tényező! Nagyfeszültségen azonban a villamosenergia felhasználása ütközne akadályokba, így közép-, majd kisfeszültségre történő letranszformálásról is gondoskodni kell!

A berendezés alkalmazását tekintve kritikus eszközről beszélünk, amelynek rendelkezésre állása meghatározza a villamosenergia elérhetőségét. Sok helyen alkalmaznak transzformátort, tehát számos darabbal kell számolnunk. Ez a villamosenergia-rendszer talán legértékesebb berendezése.

Egy teljesítménytranszformátor ára a piacon jelenleg több millió euró. Alapvetően egy olyan technológiáról beszélünk, ami több mint száz esztendős, viszont ez idő alatt számos újítás jelent meg, mely csökkentette a fellépő veszteségeket, vagy éppen környezetbarátabbá tette az alkalmazásukat.

Itt megemlíteném az egyre nagyobb és nagyobb feszültségű rendszerek megjelenését, elsősorban az átviteli hálózatokon, amelynek segítségével ezen veszteségek csökkenthetővé váltak. Nemzetközi porondon megjelentek a UHV DC ultranagyfeszültségű, egyenáramú átviteli hálózatok, amelyek a legmagasabb technológiai szintet képviselik, és itt már lehetőség van a villamos áramnak a váltakozóságához köthető veszteség elkerülésére is.

Magyarország a földrajzi adottságok miatt kevésbé érintett ebben a kérdésben, számunkra a legnagyobb feszültséget a 750 kV-os hálózat jelenti, ami Ukrajnából biztosít villamosenergia-import lehetőséget.

A szigetelőfolyadékok terén szintén komoly fejlődés tapasztalható. A XX. század végére megjelentek a különböző észterek, amelyek között megkülönböztetünk természetes és mesterséges észtereket. Közös tulajdonságuk, hogy sokkal környezetbarátabbak, mint a hagyományos ásványi olaj alapú megoldások. Itt természetes módon történő biológiai lebomlásról beszélünk és amellett, hogy a környezetterhelésük mérsékeltebb, igen kedvező tűzveszélyességi tulajdonságokkal rendelkeznek. Konkrétan a lobbanáspontjuk jelentősen magasabb, mint az ásványi olajé, és egyben önkioltó tulajdonsággal is rendelkeznek, ami a gyakorlatban annyit tesz, hogy sokkal magasabb hőmérséklet szükséges a folyadék meggyulladásához, de ha ez mégis bekövetkezne, az egész égési rendszer túl kevés hőt termel ahhoz, hogy az égés fennmaradjon a gyújtóhatás megszűnését követően.

Ugyanakkor Magyarországon is jelentős innováció manapság az automatizálási megoldások térhódítása. Ennek a területén a Ganz piacvezető. Ide tartozik az állapotfigyelés, a digitalizáció, illetve hamarosan a mesterséges intelligencia alkalmazása is.

– A válasz második felében már kicsit elébe is szaladtunk a kérdésnek, hogy az említett berendezés évszázados története fonódott össze a Ganzzal?

– A Ganz tulajdonképpen a kezdetektől része volt a transzformátorok technológiai fejlesztésének és gyártásának. A XIX. század végén a Ganz mérnökei révén született meg az első zárt vasmagú és ezáltal nagy hatásfokú transzformátor. Ha visszacsatolok a technológiai fejlesztések mérföldköveihez a 700 kV-os egységek terén szintén kiemelkedő volt a Ganz, számos egységet gyártott. Ha pedig a legújabb innovációt, az automatizálást vizsgáljuk, a Ganz egyértelműen piacvezető pozíciót tölt be legújabb termékeivel, amely nem korlátozódik kizárólag a transzformátor-gyártás területére. Vannak ugyanis monitoring és digitalizációs megoldásaink villamos forgógépekre is.

– Egy korábbi interjújában úgy fogalmazott, hogy a monitoring digitalizáció „most tört utat magának”. Ezt kifejtené?

– Igen. A monitoringnak és a digitalizációnak az előnyei már egy ideje ismertek, hiszen ezen előnyöket már részben a piac alkalmazta, csak nem a kellő mélységben. A helyzet viszont radikálisan megváltozott az elmúlt három év eseményeinek tükrében. Jelenleg egy dinamikusan növekvő emberi populációról beszélünk, azaz az energiafogyasztási igények az egekbe szöknek, de emellett folyamatban van az energetikai átállás is. A cél ugyanis mindinkább a megújuló energiaforrások felé fordulni.

Ezzel együtt jár, hogy rengeteg új eszközt, transzformátort igényel a piac, a gyártók pedig leterheltek. Az átfutási periódusok teljesen elszálltak: a legnagyobb gyártók esetében akár 8 évről is beszélhetünk, illetve olyan jelenség is felütötte a fejét, hogy gyártási slotokra foglalási díjakat számolnak fel.

Szintén említésre méltó, hogy egyre inkább előtérbe kerül a széndioxidkibocsátás-csökkentési elvárásoknak való megfelelés. Ezzel párhuzamosan égető a szakemberhiány, ami tudáshiányt is jelent, így az intelligens rendszerek térnyerése magától értetődő. Mindezen tényezőknek súlyos következménye van a felhasználókra, operátorokra, üzemeltetőkre, nevezetesen, hogy kiszolgáltatott helyzetbe kerülnek. Ezen a téren rövid- és hosszútávú megoldások egyaránt kínálkoznak.

Amit a felhasználók tehetnek, az a rendelkezésre álló eszközök megóvása, illetve azok hasznos élettartamának kitolása. Erre rövid távon kiváló, és már elérhető megoldás a monitoring és a digitalizáció. Ezt a lehetőséget akár retrofit módon is tudjuk alkalmazni, tehát öregebb gépeken, így a meglévő eszközpark szintén integrálható ebbe a rendszerbe, és kitolható a hasznos élettartam az eszköz megbízhatóságának jelentős megemelése nyomán.

Mindezek ismeretében gyártói oldalról logikus lépésnek tűnhet a kapacitásbővítés, azonban, ha túl gyorsan, túl dinamikusan és túl hirtelen történik nyitás, akkor, ha az igényhullám lecseng, újra szűkíteni kell majd a kapacitást, ami óvatosságra sarkallja a piac szereplőit. Az aktuális prognózis szerint a mostani trend körülbelül 2030-ig kitart, ami viszont abban erősíti a gyártókat, hogy hatékonyságnövelés és létszámbővítés mellett, tényleges kapacitásnövelő beruházásokat hajtsanak végre.

– Érintőlegesen már szóba került az energia-kérdés, hiszen napjainkban soha nem látott reflektorfény irányul a fenntarthatóságra. Ez a digitális transzformátorok területén is fontos kérdéskör?

– Mindenképpen! Ezen rendszerek alkalmazásával a karbonlábnyom jelentősen csökkenthető. Sok felhasználó esetében indokolatlan karbantartások kerülnek végrehajtásra. Mindössze periódusidőket néznek és nem azt, hogy az adott eszköz, vagy annak alkatrészei ténylegesen milyen állapotban vannak. A digitalizációs megoldásokkal képessé válunk arra, hogy az eszközök karbantartását akkor végezzük el, amikor arra tényleg szükség van, viszont hogyha soron kívüli beavatkozás szükséges, arról is értesüljünk. Emellett tervezhetővé válik a berendezések cseréje és szintén nagy előny az eszközök hasznos élettartamának kitolási lehetősége. Összességében a berendezések adta lehetőségek a teljes életciklus során kihasználásra kerülhetnek a technológia alkalmazásával.

– Azt is kimondhatjuk, hogy az állapotfigyelésnél jóval többet tud nyújtani a digitalizáció?

– Igen, hiszen állapotfigyeléskor mindössze paramétereket nézünk: vannak határértékek, elfogadási kritériumok és ennek megfelelően lehetőséget biztosítunk adat-alapú beavatkozásra. Ez lehet eszköz-szintű, vagy akár lehet rendszer-szintű is. A digitalizáció viszont szélesebb körben biztosít lehetőségeket. Leképezzük az adott berendezés digitális mását, azaz egy digitális ikerrel (digital twin) rendelkezünk, így teljes mértékben képben vagyunk a berendezés állapota felől és arról is, hogy akár jövőben bekövetkező eseményekre hogyan fog reagálni a berendezés.

– A mesterséges intelligencia mennyire „kikerülhetetlen” ezen a területen?

– Ez egy érdekes kérdéskör. Ez a szó ma igencsak felkapott, igyekszik mindenki mindenbe beleszőni. A transzformátorok és a villamos forgógépek esetében öntanuló rendszerek azok, amelyek komolyabb előnyt tudnak biztosítani a számunkra, ugyanakkor egyre inkább teret nyer az a fajta mesterséges intelligencia-alkalmazás, amelynek során egy széleskörű adatbázissal rendelkezünk: sok esetről vannak információink, amelyek korábban megtörténtek, és ez az automatizált rendszer összefüggést képes felfedezni az állapotfigyelő, illetve digitalizációs rendszer által gyűjtött adatok között. Így elkerülhetővé válnak, vagy korábban felismerhetők a kialakulóban lévő hibák, rendellenességek.

– Mik a piaci tapasztalatok a Ganz Intelligent Solutions értékesítése, alkalmazása területén?

– 2022 őszén indítottuk el ezt a brandet, első körben a transzformátoros megoldással. Ez nagyon sikeres volt. A legismertebb svéd autógyártó projektje volt az első projektünk, ami annyira jól sikerült, hogy azóta további három egységet rendeltek meg tőlünk ugyanonnan. Emellett más mintaprojektjeink is szép sikereket értek el. Az egyik legnagyobb hazai energiaszolgáltató számára is egy csúcskategóriás, lehető legnagyobb mértékben és terjedelmeben digitalizált transzformátort gyártottunk le az elmúlt egy hónapban, amelyet számos további egység fog követni. Kimondhatjuk tehát, hogy a piac jól vette a Ganz portfóliójának ezirányú terjeszkedését és egyértelmen érzékelhető az igény az ilyen alkalmazásokat illetően.

– Milyen hosszútávú terveik vannak az Intelligent Solutions-szel?

– A Ganz célja a kezdetektől az volt, hogy minden egyes általa gyártott vagy szervizelt termékhez tartozzon egy digitalizációs megoldás is. A transzformátoros megoldásunk, mint említettem, 2022 végén került a piacra, idén nyáron pedig a forgógépek számára kialakított megoldásunk is elérhetővé vált. Jelenleg fejlesztés alatt áll a nagyfeszültségű SF6 gázszigetelésű kapcsolóberendezésekre vonatkozó alkalmazásunk, illetve szakértői rendszer fejlesztése is folyamatban van, amely már szélesebb körben alkalmazza a mesterséges intelligencia nyújtotta lehetőségeket. Ez várhatóan 2024 végére fog elkészülni.

Ganz, NEW technology