Digitalna turbinska regulacija – naložba v zanesljivost in znanje
Hidroelektrarne niso samo proizvodni objekti, ampak kompleksni tehnični sistemi, v katerih mora vsaka komponenta delovati usklajeno, zanesljivo in dolgoročno stabilno. Med ključnimi elementi njihovega delovanja je turbinska regulacija – sistem, ki skrbi za natančno in varno prilagajanje delovanja turbine razmeram v elektroenergetskem omrežju. Prav zato posodobitve na tem področju ne pomenijo le tehnološke nadgradnje, ampak premišljeno strateško odločitev.
V letu 2025 smo v družbah HESS in HSE Invest začeli obsežen projekt zamenjave digitalnih turbinskih regulatorjev na hidroelektrarnah HE Boštanj, HE Arto - Blanca in HE Krško. Projekt zajema devet agregatov, prvi pomemben mejnik pa je bil dosežen novembra lani z uspešno zamenjavo regulatorja na prvem izmed treh agregatov HE Boštanj.
Vse omenjene elektrarne uporabljajo Kaplanove turbine, ki so najprimernejše za elektrarne z velikimi pretoki in nizkim padcem vode. Nizkotlačna cevna turbina s Kaplanovim gonilnikom je dvojno regulirana, kar pomeni, da se hkrati prilagajata položaj vodilnih lopatic in položaj lopatic gonilnika. Položaj vodilnika in gonilnika določa pretok vode skozi turbino in razvito moč. Vodilne lopatice določajo pretočni prerez in usmerjajo tok vode na gonilnik, medtem ko se lopatice gonilnika prek regulacijske kulise usklajeno prilagajajo njihovemu položaju, da se ohranjata optimalni vpadni kot vode in visok izkoristek obratovanja v celotnem območju pretokov.
Agregat hidroelektrarne obratuje skladno z voznim redom proizvodnje. Pri obratovanju na togem omrežju je sinhronski generator sinhroniziran z elektroenergetskim omrežjem, zato je vrtilna hitrost agregata določena z omrežno frekvenco. Položaja lopatic vodilnika in gonilnika pa določata mehansko moč turbine ter posledično moč na sponkah generatorja.
Več kot menjava opreme
Čeprav je projekt na prvi pogled izrazito tehničen, njegov obseg presega klasično zamenjavo zastarele opreme. Gre za celovit proces, ki vključuje zasnovo in projektiranje elektrokrmilne omare, dobavo opreme, razvoj aplikativne programske opreme, zagon digitalnega turbinskega regulatorja ter izvedbo obsežnih zagonskih preizkusov in meritev.
Posebnost projekta je, da gre za prvi digitalni turbinski regulator, razvit v lastni režiji družbe HSE Invest. S tem se projekt umešča v širši kontekst sistematičnega razvoja lastnega znanja in dolgoročne tehnološke samostojnosti skupine HSE, kar je v sodobnem energetskem okolju vse pomembnejša konkurenčna prednost.
Jasna časovnica in nadzorovana izvedba
Projekt je zasnovan fazno, kar omogoča postopno uvajanje sprememb in sprotno preverjanje delovanja sistema v realnih obratovalnih razmerah. Pogodba je bila podpisana junija 2025, testno obratovanje prvega regulatorja se je začelo novembra istega leta, prevzem izvedenih del je bil izveden v januarju 2026, celoten projekt pa bo končan do konca leta 2028.
Zahvaljujoč natančnemu načrtovanju posega, dela niso vplivala na obratovanje HE Boštanj, ki je ves čas ostala na voljo za proizvodnjo in izvajanje sistemskih storitev.
Simulator kot orodje za zmanjševanje tveganj
Pomemben tehnični dosežek projekta je tudi razvoj lastnega simulatorja, ki ga je samostojno razvila družba HSE Invest. Simulator je omogočal natančno tovarniško testiranje aplikativne programske opreme še pred njeno vgradnjo v realno okolje hidroelektrarne.
S tem so se bistveno zmanjšala tveganja ob zagonu sistema, hkrati pa se je občutno skrajšal čas nerazpoložljivosti agregata za proizvodnjo električne energije in izvajanje sistemskih storitev. Tak pristop jasno kaže na zrelost razvojnega procesa in razumevanje pomena preventivnega obvladovanja tveganj.
Skupno znanje kot temelj uspeha
Ena največjih vrednosti projekta je način njegove izvedbe. Projekt je rezultat tesnega in strokovnega sodelovanja inženirjev HESS in HSE Invest, ki so združili obratovalno znanje, razvojne izkušnje in sistemski pogled na delovanje hidroelektrarn. Takšno sodelovanje potrjuje, da skupina HSE uspešno obvladuje tudi najbolj kritične komponente obratovanja z lastnimi strokovnimi ekipami.
Pomemben prispevek so zagotovili tudi inženirji družbe DEM, ki so sodelovali pri izvedbi meritev v okviru zagonskih preizkusov. Njihovo delo je omogočilo natančno preverjanje delovanja regulatorja, stabilnosti sistema in skladnosti z načrtovanimi tehničnimi parametri.
Za celoten projekt je bil pripravljen tudi načrt nadzora kakovosti, ki jasno opredeljuje postopke, mejnike ter metode preverjanja posameznih faz in sklopov projekta vse do njegovega zaključka. Tak sistematičen pristop dodatno prispeva k preglednosti, sledljivosti in k dolgoročni zanesljivosti rešitve.
Merljivi učinki nove rešitve
Nova aplikativna programska oprema prinaša tudi konkretne obratovalne izboljšave. Meritve kažejo izboljšano odzivnost agregata in stabilnost regulacije ter zmanjšanje obremenitev hidravlične enote turbinskega regulatorja, kar pozitivno vpliva na življenjsko dobo opreme in stabilnost obratovanja.
Hkrati nova rešitev omogoča poglobljeno analitiko obratovanja, saj vključuje dodatne algoritme za spremljanje procesnih parametrov. Razvit in vgrajen je tudi algoritem za spremljanje delovanja vodilnika in gonilnika, ki prispeva k povečanju razpoložljivosti agregata ter k pravočasnemu zaznavanju morebitnih odstopanj.
Zakaj je bila zamenjava nujna?
Potreba po projektu izhaja iz realnih izzivov sodobnega energetskega okolja. Obstoječi sistemi turbinske regulacije so bili vse bolj izpostavljeni tveganjem, povezanim z dobavljivostjo opreme, rezervnih delov in dolgoročne tehnične podpore. Obenem se povečuje pomen zanesljive in prilagodljive povezave med turbinsko regulacijo in nadrejenimi sistemi vodenja agregatov.
Z razvojem lastnega digitalnega turbinskega regulatorja skupina HSE zmanjšuje odvisnost od zunanjih dobaviteljev, krepi odpornost na nepredvidljive tržne razmere in pridobiva večji nadzor nad ključnimi elementi proizvodnje električne energije. Projekt ima zato jasno in dolgoročno strateško razsežnost.
Pogled v prihodnost
Zamenjava digitalnega turbinskega regulatorja na hidroelektrarnah spodnje Save ni samo tehnični projekt, ampak strateška naložba v zanesljivost obratovanja, razvoj znanja in v dolgoročno stabilnost sistema. Prvi lastno razviti DTR družbe HSE Invest predstavlja pomemben referenčni dosežek in trdno osnovo za nadaljnje nadgradnje ter prihodnje projekte na področju hidroenergetike.
Projekt potrjuje, da je s povezovanjem znanja, izkušenj in razvojnih ambicij mogoče uspešno odgovarjati na tehnične in tržne izzive sodobne energetike ter hkrati graditi kompetence, ki bodo ključne tudi v prihodnjih desetletjih.
VIR: Naš Stik