Pametna energija

1|16

siemens.com/hitech

hi!tech

Pametna energija

U decentraliziranomsvijetu energije dominiraju

inteligencija i IT

Budućnost nafte i zemnog plinaGospodarski i tehnički izazovi

Digitalno i sigurnoStrategije za obranu od cyber napada

Veliko kinoMedicinski softver za vizualizaciju s

posudbom iz filmske industrije

015018T2_KRO_0001_hitech_01_16_cover_COE.indd 1 17.03.16 09:49

siemens.com/energy

Rješenja za energiju.

Naš se energetski sustav mijenja.Sa sve većim udjelom decentralizirane proizvodnje električne energije raste i kompleksnost. Krajnji potrošači u sve većem broju i sami postaju

proizvođači električne energije i napajaju mrežu. Iz linearnog lanca pretvorbe energije razvio se višeslojni sustav s mnogim novim sudionicima.

Novi pogled na energetski sustav koji se mijenja: matrica energije

015018T2_KRO_0203_hitech_01_16_edito_CE3.indd 2 17.03.16 10:08

pred vama se nalazi novi broj časopisa hi!tech koji ponovno donosi priče o ener-giji, ali i zanimljivosti iz drugih područ-ja. Inovativno upravljanje energijom i perspektive koje ono otvara glavna su tema ovog izdanja. Opskrba energijom u cijelom svijetu trenutačno prolazi kroz najveće promjene u svojoj povijesti i već smo daleko od onih vremena kad je ne-koliko velikih elektrana omogućavalo krajnjim korisnicima normalan život i funkcioniranje.

Zapravo, krajnji korisnici u tom kla-sičnom smislu danas više ne postoje. Na-protiv, suvremene zgrade i industrijski pogoni dio su umreženoga energetskog sustava te su i sami postali proizvođači energije. To im omogućavaju funkcional-na energetska rješenja te obnovljivi izvo-ri, od solarne energije do vjetroelektra-na.

Upravo je s vjetroelektranama poveza-na priča koju nećete pronaći na naslovni-ci, ali na koju sam osobno najviše pono-san. Naime, Odjel za servisiranje Siemensa Hrvatska ove je godine u inter-nim inspekcijama postavljenih vjetroe-lektrana postigao najbolji rezultat ikad postignut u svijetu! Naše vjetroelektrane

Voštane-Kamensko te Zadar 4 ostvarile su gotovo savršene rezultate, a glas o vri-jednom radu i stručnosti naših kolega tehničara globalno je odjeknuo Siemen-som, zbog čega već dolaze upiti o dijelje-nju iskustva i know-howa u održavanju vjetroelektrana.

Njihov nas primjer sve nadahnjuje. Stručnost, kontinuirana edukacija i te-žnja izvrsnosti u obavljanju svakodnev-nih poslovnih aktivnosti elementi su s pomoću kojih se možemo istaknuti u konkurentnom globalnom okruženju.

Uživajte stoga u svim pričama koje vam nosi ovo izdanje časopisa. Možda vam baš neke od njih budu nadahnuće u vašem svakodnevnom radu.

Mladen Fogec

predsjednik Uprave Siemensa Hrvatska

Drage čitateljice, dragi čitatelji,

Uvodnik

Imprint

hi!tech 01|16 3

hi!tech

hi!tech – The innovation magazine by Siemens Publisher and media proprietor Siemens AG Öster reich, Siemensstraße 90, 1210 Wien Responsible for publication Mag. Katharina Swoboda, MBA Editor-in-chief Mag. Christian Lettner, MA Editors Mag. Wilma Mert, MSc., Christian Press-ler, Günther Schweitzer, Ruth Unger, Bakk.Graphic Design alaki-designPhoto editor Sieglinde HofstätterLithography R12 Printing KerschoffsetOnline version dpworx, [email protected]/hitech

Coverfoto: Thinkstock / Photodisc /Ryan McVay

siemens.com/energy

Rješenja za energiju.

Naš se energetski sustav mijenja.Sa sve većim udjelom decentralizirane proizvodnje električne energije raste i kompleksnost. Krajnji potrošači u sve većem broju i sami postaju

proizvođači električne energije i napajaju mrežu. Iz linearnog lanca pretvorbe energije razvio se višeslojni sustav s mnogim novim sudionicima.

Novi pogled na energetski sustav koji se mijenja: matrica energije

015018T2_KRO_0203_hitech_01_16_edito_CE3.indd 3 17.03.16 10:09

Sadržaj 1|16

intro 26Inovativni priključak, Budućnost plovidbe,

Podatkovna komunikacija putem električne

mreže.

Odricanjemreže 28Intervju s Amory B. Lovins, energetskom

stručnjakinjom, o aktualnim trendovima na

međunarodnom energetskom tržištu.

Vodik 32Vodik postaje sve važniji na području

opskrbe energijom– npr. pomoću njega

se pohranjuje višak električne energije iz

vjetroelektrana ili solarnih elektrana ili se

koristi kao gorivo za vozila.

Svijetenergije2050. 34Scenarij za energetski sustav budućnosti.

4 hi!tech 01|16

Naslovnica ............... 6

intro14Elektrana i desalinizacija, Aktivno za bolju

klimu, Thameslink na tračnicama.

Budućnostnafteizemnogplina 16Strategije naftnog i plinskog sektora za pre-

vladavanje izazova u ovoj branši.

IntervjuOPEC 20OPEC-ov direktor za istraživanja, Omar Abdul-

Hamid, govori o inovacijama u naftnoj i plin-

skoj industriji, učinkovitosti troškova i elektri-

fikaciji proizvodnje nafte.

Energetskapravila 22Državni propisi utječu na kombinacije ener-

gija kroz zakone, poticaje u obliku ulaganja i

subvencije.

Inteligentnoupravljanjeenergetskimsvijetom.Stvarnost decentralizirane proizvodnje energije ne odnosi se samo na distributere, već na gotovo sve koji proizvode ili troše energiju.

hi!biz hi!future

28

siemens.com/hitech

Na CEE gospodar-skom području hi!tech se objavljuje na nekoliko jezika. Sve poveznice na te inačice nalaze se na siemens.com/hitech.

hi!tech

015018T2_KRO_0405_hitech_01_16_inhalt_CE3.indd 4 17.03.16 10:09

hi!lifeintro 4240 godina kompjuterske tomografije, Pose-

ban prostorni ambijent, Radarski senzori kod

potrage za parkirnim mjestom.

Susretanatomijeikina 44Cinematic Rendering ime je novog Siemen-

sovog softvera, koji medicinske slikovne po-

datke pretvara u trodimenzionalnu vizualiza-

ciju s dosada nepoznatim stupnjem realistič-

nosti.

Snagakratkoće 48S novim ultrakratkim pulsnim laserima pro-

izvodnja je precizna kao nikada do sada.

Mogu izrezivati ekrane za pametne telefone i

precizne stentove.

hi!tech 01|16 5

hi!tech

36

Vrhunskatehnologijajamčisigurnost 36Električne mreže se sve jače povezuju s infor-

macijskom i komunikacijskom mrežom, a pro-

izvodni su procesi su sve snažnije digitalno

umreženi. Siemens sprječava cyber napade

pomoću tehničkih rješenja.

Digitalnopoduzeće 40Siemens ubrzava digitalizaciju na svim

poslovnim područjima. Najvažnija sirovina

budućnosti je smart data, ali i inovativni

poslovni modeli također doprinose kulturo-

loškoj prekretnici.

hi!toys 50Top za grudanje, Čupava pomoć kod čišćenja,

Termo-čarape s grijanjem, Skijaške naočale s

GPS-om, Traka sa slušalicama.

44

015018T2_KRO_0405_hitech_01_16_inhalt_CE3.indd 5 17.03.16 10:09

6 hi!tech 01|16 Living Energy/Marc Engelhardt Cajsa Holgersson

Distributeri nisu jedini koji se trebaju prilagoditi stvarnosti decentralizirane proizvod-nje energije. Povezanost različitih mreža i inovativnih rješenja za spremnike energije su teme za svakoga tko proi-zvodi ili troši energiju

Inteligentno upravljanje energetskim svijetom

015018T2_KRO_0613_hitech_01_16_coverstory_CE3.indd 6 17.03.16 10:12

hi!tech 01|16 7

Cover

Inteligentno upravljanje energetskim svijetom


Living Energy/Marc Engelhardt Cajsa Holgersson Siemens

Cover

8 hi!tech 01|16

Dani u kojima je nekoliko veli-kih elektrana bilo zaduženo za opskrbu energijom pripa-daju prošlost. Jednako kao i

vrijeme u kojem je mali broj distributera namirio potražnju i kada su za to bile do-voljne planske sheme proizvodnje. Da-nas, u vrijeme decentralizirane opskrbe energijom, brojni su potrošači ujedno i proizvođači. To se posebice odnosi na in-dustrijska poduzeća i druge velike jedi-nice: tamo je uloga „prosumera“ posebi-ce izražena. Dodatno milijuni individualnih „prosumera“ u mrežu do-vode energiju proizvedenu u vlastitim malim postrojenjima, a to su kogenera-cijski uređaji, vjetrenjače ili fotovoltaik postrojenja. Rezultat: Opskrba energi-jom u cijelom svijetu prolazi kroz najve-ću promjenu u svojoj povijesti. Postupna promjena mrežne strukture je stoga ne-izbježna. Inovativno upravljanje energi-jom postalo je najviši prioritet za distri-butere energije. Jednako vrijedi i za brojne druge sudionike na tržištu, npr. iz industrije.

Jedan od primjera je upravljanje po-trošnjom u mreži. „Velika količina proi-zvedene energije dovodi se u mrežu na području niskog napona“, rekao je Ralf

Christian, operativni direktor Sie-mens-Division Energy Managemen-

ta. „Ako posjedujete fotovoltaik postrojenje, a nebo prekriju oblaci, proizvodnja energije u ovom mikrookruženju iznena-da se prekida, te se jednako tako iznenada ponovo pokreće kada se oblaci raziđu“. Upravo ta situacija se neprestano doga-

đa u tisućama postrojenja. Ni-skonaponske mreže trebaju se na-

dograditi na odgovarajući način: od mreža koje su bile namijenjene isklju-

čivo za distribuciju, do mreža koje su

opremljene senzorima, mjernom tehni-kom i drugim elementima pametne mre-že. Samo na taj način moguće je uprav-ljati mrežom na mikrorazini. „Samo upravljanje prema velikom geografskom mjerilu već dugo vremena nije dovolj-no.“

Upravljanje potrošnjom ne odvija se više samo u mreži, već i na strani potro-šača. „Ranije su postojale transformator-ske stanice, a električna energija bila je dostupna putem mreže 24 sata na dan“, objašnjava Christian. „Ali danas su cije-ne električne energije u zemljama poput Njemačke i SAD-a jako promjenjive, sto-ga se treba prilagoditi i odlučiti: kada kupujemo električnu energiju iz mreže, kada radije sami proizvodimo energiju, kada smanjujemo potrošnju i u konačni-ci, kako se ponašamo kada je potražnja na vrhuncu.“ U Kaliforniji npr. cijena električne energije može samo nekoliko minuta biti viša od cijene ostatak mjese-ca, i to tada kada potrošač prekorači određenu gornju granicu u vrhuncu se-zone. „Ako želite izbjeći plaćanje tih do-dataka, trebate biti sposobni upravljati vlastitom potrošnjom, trebate biti u mo-gućnosti premještati potrošnju i određe-na mjesta troška jednostavno privreme-no isključiti. Za to su potrebni mjerni uređaji, senzori, ispitni i kontrolni ure-đaji u okviru vlastitog postrojenja.“

Nanomreže i mikromrežeUpravljanje energijom prelazi time u nadležnost potrošača te u nadležnost zgrade, infrastrukture i industrijskih procesa. „Naši brojni industrijski kupci moraju sada sami upravljati vlastitom na-nomrežom ili mikromrežom“, tvrdi Chri-stian. Ako industrijski pogon proizvodi energiju, nebitno je je li ona iz obnovlji-vih izvora, dizelskih generatora ili malih plinskih turbina, bitna je prava kontrola.

Energetska infrastruk-tura u većini velegrado-va starija je od

100 godina


Zadatke, koje su ranije preuzimali isključivo distributeri električne

energije, danas obavljaju menadže-ri u industriji i kod drugih velikih potrošača. „Sjetite se podatkovnih centara, kojima je potrebna savr-šena stabilnost za opskrbu elek-tričnom energijom: Sve veći broj tih postrojenja morat će proizvodi-

ti vlastitu električnu energiju te će morati savladati iste probleme koje

su dosada savladavali distributeri, iako u manjem mjerilu.“ Doista je velika razlika u tome, upravljate li postroje-njem ili električnom mrežom čitave dr-žave, tvrdi Christian. „Ali u oba slučaja potrebna je odgovarajuća tehnologija, a upravo u tome je Siemens-Division Ener-gy Management dobar.“ U tom odjelu sa-žeto je stručno znanje o svemu od nisko-naponske do visokonaponske mreže. Za kupce to znači da imaju pristup širokom

spektru iskustava iz jednog izvora.To se ujedno odnosi na jedan od najve-

ćih izazova decentralizirane opskrbe električnom energijom, spremanje ener-gije. Sunce ne sja uvijek, a vjetar puše samo ponekad te je stoga potrebno spre-miti višak energije koji treba biti dostu-pan za slučajeve kada je potreban. Tali-janski mrežni operater Terna i energetski distributer Enel već koriste Siemensov sustav za spremanje energije na jugu ze-mlje u dosada najvećem omjeru s ciljem stabilizacije mreže te osiguravanja dodat-nih funkcija kod rada mreže. Za mikro-mreže i nanomreže Siemens je razvio „Si-estorage“, spremnik koji je utemeljen na litij-ionskoj tehnici. „Siestorage je poseb-no dizajniran za velika industrijska po-strojenja i komercijalne korisnike, sa spremnicima u kojima se može spremiti od pola megavatsati pa sve do dvadeset megavatsati.“ Spremanje energije za slu-

hi!tech 01|16 9

Milijuni decentraliziranih proizvođača kao i informacijska i automatizacijska tehnologija za opskrbu energijom predstavljaju najveću prekretnicu u njezinoj povijesti u cijelom svijetu.

„Proizvodnja se treba integrirati u čitav pogon, uskladiti sa svim postojećim indu-strijskim procesima te se uključiti u su-stav za nadzor zgrade te industrijsku au-tomatizaciju. Integracija svih tih postrojenja će u nadolazećim godinama stvoriti brojne poslovne mogućnosti.“


čajeve kada će biti potrebna (ujedno i zbog smanjivanja troškova) nije jedino područje primjene, objašnjava Christian. „Siestorage je također prikladan za stabi-lizaciju lokalne mreže. Za neke od naših kupaca to je puno važnija funkcija.“

Oni koji raspolažu adekvatnim pa-metnim mrežama, također posjeduju i dodatne funkcije spremanja. Brojni gra-dovi raspolažu plinskim mrežama i mre-žama toplana, koje se mogu iskoristiti za spremanje energije. U Nürnbergu je 2014. godine posvećen vodotoranj visine 70 metara. On funkcionira jednako kao

10 hi!tech 01|16

Zašto se znanstvenici uopće bave s energetskom prekretnicom te njezinim mogućnostima i izazovima?Energetska prekretnica je dugoročan transformacijski projekt na svjetskoj ra-zini za koji ne postoji nacrt ni univerzal-no rješenje. U Njemačkoj npr. je došlo do toga da se proizvodi i rješenja na po-dručju fosilne tehnologije gotovo više ne prodaju. Nama kao poduzeću potreb-ne su srednjoročno i dugoročno gledano najbolje tehnologije i poslovni modeli za različite razvoje tržišta i više udjele energija iz obnovljivih izvora, i upravo to moramo razviti. Kod Corporate Tech-nology toj problematici pristupamo izrazito strateški i dugoročno gledano u okviru istraživačkog projekta „Energy System Development Plan“ (ESDP). Ov-dje digitaliziramo kompletne strukture za energetsku opskrbu za sadašnjost i za budućnost, uključujući energetska trži-šta, te ih prikazujemo u obliku složenih

modela simulacije. Na taj način možemo pristupiti pravim tehničko-gospodar-skim rješenjima za opskrbu energijom.

Koji trendovi će obilježiti energetsko gospodarstvo idućih godina?Razvoj proteklih godina je pokazao da će udio energenata iz obnovljivih izvora u opskrbi energijom neprestano rasti te da će oni postati konkurentni. Ovisno o lokaciji energija iz obnovljivih izvora ima proizvodnu cijenu od 6 centi/kilo-vatsat i manje. Na taj način će daljnja in-dustrijalizacija i optimalizacija napredo-vati, a njezin udio u opskrbi energijom i dalje rasti. Za iduće desetljeće očekuje se da će se širenje vršiti primarno u vidu energije iz vjetroelektrana i fotovoltaik postrojenja, a kasnije najvjerojatnije primarno u vidu fotovoltaike, znači s još snažnijom decentralizacijom. Uspored-no s time idu određeni izazovi za stabil-nost i sigurnost opskrbe, odnosno pouz-

danost opskrbe električnom energijom i energijom.Iz gospodarske perspektive učinci na njemačke i europske cijene za energiju i vrijeme rada elektrana su poznati goto-vo svima. Čak i najmodernije konvencio-nalne elektrane trenutačno gotovo da ne mogu ekonomično poslovati. Ako se struktura tržišta ne promijeni, situacija će ostati ista, čak će se i pogoršati. Mora-mo se pripremiti na sustav za opskrbu energijom koji se sastoji od milijun ma-lih i većih proizvodnih jedinica. Time se povećava složenost te zahtjevnost naše energetske infrastrukture. Kritična situ-acija nastat će posebice kada će se elek-trane koje su osiguravale stabilnost is-ključivati.

Energija iz obnovljivih izvora dobivat će sve više na važnosti. Koju ulogu će imati konvencionalni energenti u budućnosti?International Energy Agency polazi od

Digitalizacija zauzima središnju ulogu kod decentralizirane opskrbe energijom: Pomaže u tome da se simulira struktura budućih energetskih sustava i omogućava predviđanje razvoja.

Jasan plan i bez nacrta

Siestorage – spremnik energije može se koristiti za stabilizaciju mreže i međuspremanje kod volatilnog

dovođenja energije u distribucijsku mrežu.

Living Energy/Marc Engelhardt, Pictures of the Future Siemens Cajsa Holgersson


hi!tech 01|16 11

Cover

pretpostavke da će 2040. godine i dalje na svjetskoj razini 75 posto električne energije biti proizvedeno od fosilnih energenata. Ovo predviđanje se može, ali i ne mora obistiniti. U svakom slučaju izgradnja postrojenja za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora u svijetu se već danas nalazi iznad razine konven-

cionalnih jedinica za proizvodnju elek-trične energije. Trebamo polaziti od pretpostavke da će se razvoj značajno ubrzati zahvaljujući padu troškova proi-zvodnje energije iz obnovljivih izvora i optimiziranih postupaka za učinkovitu pohranu suvišne električne energije ili njezinu pohranu u kemijske sirovine.

Koje će tehnologije biti potrebne za energetski sustav budućnosti?Srednjoročno i dugoročno će se pojedi-načni energetski sustavi za električnu energiju, plin, toplinu i hlađenje te mo-bilnost sve jače ispreplitati u jedan je-dinstveni sustav te će možda čak obliko-vati u potpunosti nove strukture za opskrbu. Istovremeno postoje i vrlo vi-soki zahtjevi koje treba ispuniti po pita-nju sigurnosti opskrbe i stabilnosti. Pretpostavka je da će zaštita i rad ener-getskih sustava u budućnosti izgledati u potpunosti drugačije nego danas. Nitko ne zna kako će se to odvijati. Upravo to je predmet brojnih istraživačkih radova.

Kako se Siemens nosi s navedenim nesigurnostima?Važno je da u budućnosti još ranije pre-poznamo trendove te zaključimo njiho-

ve posljedice. Pretpostavka je naravno da u potpunosti razumijemo poslovanje naših kupaca, što se tiče tehnoloških, političkih i gospodarskih promjena, možda čak i bolje od njih samih. Samo to može trajno biti naše jedinstveno obi-lježje. Ovdje našim partnerima i kupci-ma moramo ponudi brža rješenja, koja će im pomoći u tome da opstanu u „no-vim svjetovima“. Na taj način u okviru ESDP-a uključujemo sadašnje i buduće strukture za opskrbu energijom u slože-nu simuliranu okolinu.

Kada možemo očekivati prve rezultate?Krajem 2015. računam sa završetkom prve faze. Prva faza će nam omogućiti da pomoću brojnih scenarija i parametara utvrdimo i ocijenimo najrobusnije ra-zvoje te koliko je vjerojatno da će se ostvariti; a koji su fleksibilno prilagod-ljivi za različite okvirne uvjete i zemlje u svijetu.

� Intervju:�Ulrich�Kreutzer�

Armin Schnettler od 2013. kod Siemens Corporate Technology vodi odjel za istraživanja New Technology & Innovation Fields. Bavi se strateškim istraživačkim projektima o budućnosti opskrbe energijom, elektrifikacije i mobilnosti te novim informacijskim i komunikacijskim arhitekturama u različitim domenama.

uobičajeno kuhalo za vodu, u kombina-ciji s termos bocom: Ako postoji višak energije, njime se zagrijava do 33.000 kubnih metara vode u tornju. Održava se toplina zagrijane vode sve dok ista nije potrebna u mreži toplane: ovo je jedna od brojnih mogućnosti spremanja ener-gije. „Mi osiguravamo tehnologiju koja je neophodna za spajanje tih još uvijek razdvojenih sektora. Na taj način uprav-ljanje infrastrukturama grada postaje znatno učinkovitije“ kaže Christian.

U SAD-u se čak električna vozila kori-ste kao spremnici, kada su parkirani. Za

sva ta rješenja koja nadilaze granice sektora od odlučujuće je važnosti pametna mreža (smart grid), mreža koja omogućuje inteli-gentno upravljanje energijom. Na taj način objedinjujemo teh-nologiju pogona i informacij-sku tehnologiju, navodi Chri-stian. „Infor macijska tehnologija nam je potrebna radi prikupljanja podataka mje-renja i podataka kupaca u sustav, kako bi mogli mjeriti potrošnju te doći do odgovarajućih zaključaka. Au-


12 hi!tech 01|16

Tobias Gawron-Deutsch iz Siemens

Corporate Technology u Beču sa svo-

jim kolegama radi na medijatoru za

inteligentne električne mreže, koji će

na optimalan način objediniti različite

zahtjeve tržišta, kupaca i mreže. Ako

je cijena električne energije visoka i

sve kuće s fotovoltaik postrojenjem

žele istovremeno dovoditi energiju,

nastaje višak ponude i lokalno velik

porast napona. U tom slučaju uključu-

je se operater mreže i ograničava

dovod energije kako bi se izbjegao

prekomjerni napon električne mreže.

Bez protumjera rad elektronskih ure-

đaja mogao bi biti ugrožen ili bi se

mogli oštetiti. Ali ta snažna interven-

cija suprotna je interesima proizvođa-

ča. Rješenje je sustav koji postiže

ravnotežu između sigurnosti opskrbe i

gospodarskih interesa.

Upravo ovdje se javlja medijator elek-

trične mreže, tzv. Flexibility Operator

(FlexOp): On nadzire stanje mreže,

izrađuje predviđanja i izračunava

moguće protumjere u slučaju kritičnih

situacija. Njegov cilj je osigurati flek-

sibilnost za svaki vremenski period za

koji se predviđa problematično sta-

nje. U tu svrhu FlexOp poziva odabra-

ne potrošače i proizvođače na aukciju.

Ovisno o situaciji moguće je u zgradi

smanjiti dovod energije iz fotovoltai-

ke, trošiti veću količinu energije ili

koristiti toplinsku pumpu u nekom

kasnijem trenutku. Sudionici sami

odlučuju o tome žele li se ponašati u

skladu s potrebama mreže te za to

dobivaju financijsku potporu. Ako nije

moguća dovoljna fleksibilnost, aukci-

ja se ponavlja s drugim sudionicima.

Za distributere energije važno je

izbjegavati maksimalna opterećenja,

jer se na taj način mreža može koristi-

ti dulje, prije nego li što dođe do svo-

jih granica snage te je potrebna

nadogradnja.

FlexOp doprinosi tome da se nado-

gradnja odgodi za nekoliko godina na

način da putem aukcija bolje balansi-

ra proizvodnju i potrošnju. Operateri

u zgradama također profitiraju jer ih

se ne ograničava u njihovoj ulozi

dobavljača energije zahvaljujući pra-

vovremenom prepoznavanju i izbje-

gavanju kritičnih situacija.

U okviru projekta „INTEGRA – Integra-

ted Smart Grid Reference Architecture

for Intelligent Distribution Grids and

Virtual Power Plants“ pod pokrovitelj-

stvom austrijskog društva za potica-

nje istraživanja

Forschungsförderungsgesellschaft

(FFG) i drugim Siemensovim projekti-

ma razvijen je osnovni koncept za

Flexibiliy Operatora. Sada se ispituje

mogućnost stvarne realizacije u

suradnji sa Zavodom za informatiku

Oldenburg i zavodom Austrian Institu-

te of Technology. U projektu Seestadt

Aspern u Beču istraživači žele testirati

kako se može smanjiti inženjerski

utrošak te kako funkcionira reducira-

na verzija FlexOp-a. Flexibility Opera-

tor tamo prikuplja podatke o

planiranom dovođenju energije i

potrošnji te procjenjuje stanje mreže,

ali ne provodi aukcije.

Medijator za električnu tomatizacijska tehnologija potrebna nam je kako bi osigurali podatke o mje-renju za upravljanje u slučaju nestanka električne energije. Ovdje se ova dva svi-jeta isprepliću.“ Svi prikupljeni podaci se zatim pohranjuju i evaluiraju, kako bi opskrba električnom energijom bila sta-bilna i učinkovita.

Umrežavanje zgrada„Siemens već raspolaže tehnologijom koja je potrebna za upravljanje podaci-ma u distribucijskim mrežama“, tvrdi Christian. „Siemens može osigurati od-govarajuće programe za upravljanje po-dacima za industrijska postrojenja, veli-ke zgrade, bolnice ili podatkovne centre,

koji se zatim mogu spojiti na tehno-loške komponente naše zgrade. Raspola-žemo osnovnom tehnologijom za priku-pljanje podataka, nadzor energije i prikupljanje svih mjerenja u energet-skom okruženju; zatim ih spajamo pu-tem komunikacijskog protokola u velik Siemensov sustav za upravljanje zgrada-ma.“ Jednake mogućnosti dostupne su za industrijske procese. „Oni su često povezani s energetskom opskrbom. I ov-dje s proizvodima i sustavima iz našeg odjela Digital Factory stvaramo okosnicu za prikupljanje podataka iz energetskog

Living Energy/Marc Engelhardt, Christian Lettner, Wilma Mert Siemens, Cajsa Holgersson Siemens


U San Franciscu je Siemens izgradio električni vod,

koji je centru grada osigurao dodatnih

400 megavata energije.

hi!tech 01|16 13

Energija za industrijuNa neprestano rastućem tržištu za kogeneracijske termoelektrane u industriji (nafte i plina), kod zajed-nica, ali i klasičnih operatera elek-trana zabilježen je kontinuirani rad u smjeru decentralizirane opskrbe energijom. Sjedište svjet-skog tržišta za industrijska rješe-nja elektrana (IPPS – Industrial Power Plant Solutions) u Beču pre-cizno cilja na to tržište te nudi industrijska rješenja za elektrane iz jednog izvora. Početkom 2015. Electrogas Malta naručilo je od IPPS-a u Beču da izgradi kogenera-cijsku termoelektranu na ovom sredozemnom otoku. Ovo postro-jenje koje radi na plin raspolaže električnom snagom od 200 mega-vata. Projekt je dio programa mal-teške vlade, čiji je cilj prebaciti proizvodnju električne energije s nafte na ekološki prihvatljiviji energent, plin. Nakon pokretanja u ljeti 2016. ova učinkovita koge-neracijska termoelektrana će pokriti polovicu potražnje za elek-tričnom energijom na Malti. Nova termoelektrana nastat će na loka-ciji postojeće elektrane Delimara na jugoistoku Malte, u blizini grada Marsaxlokk.

Cover

sustava te koristimo odgovarajuće proto-kole kako bi tim tvornicama omogućili najučinkovitiji rad.“

Složenost gradaGradovi su primjer složenosti mreža koje djeluju jedna na drugu i međusob-no komuniciraju na različitim razinama. Obzirom da sve veći broj ljudi u svijetu seli u gradove, u gradovima je potrebno sve više energije kako bi se zadovoljila njihova potražnja. Istovremeno potreb-no je osigurati stabilnost mreže. Obzi-rom da je energetska infrastruktura u većini velegradova starija od 100 godina, to se čini teško dostižnim. „I ovdje je po-trebno pristupiti upravljanju u velikom mjerilu“, kaže Christian. „Kao distribu-ter energije morate kupcima omogućiti mogućnost izbora te staviti naglasak na proizvodnju energije u zgradama ili gradskim četvrtima. Jedna mogućnost su kogeneracijska postrojenja, druga mo-gućnost su fotovoltaik postrojenja i tada treba upravljati potrošnjom u tim grado-vima te imati planove i za najgore scena-rije.“ Christian kao primjer navodi ura-gan Sandy, koji je u listopadu 2012. u potpunosti paralizirao opskrbu istočne obale SAD-a električnom energijom. „Po-trebno je osigurati opskrbu električnom

energijom i u takvim ekstremnim sluča-jevima i to na siguran i energetski učin-kovit način.“

Christian i njegova ekipa ujedno rade i na inteligentnim rješenjima za svakod-nevnu uporabu. Jedan od izazova u gra-dovima i drugdje je prekrivanje tehničke infrastrukture, koja se gotovo nikada ne percipira kao privlačna. U San Franciscu je Siemens prije nekoliko godina izgra-dio električni vod, koji je centru grada osigurao dodatnih 100 megavata energi-je. „Položili smo kabel kroz zaljev. Na taj način on je postao u potpunosti nevid-ljiv. Bolje rješenje jednostavno nije po-stojalo“, rekao je Christian. To je još je-dan primjer za to da inteligentno upravljanje energijom znači da treba sve promisliti, do zadnjeg detalja. U idućih deset do 15 godina svijet energije će do-živjeti dodatne velike promjene. Christi-an je toga svjestan te je ponosan na to, što sasvim pri vrhu sudjeluje u potrazi za inovativnim rješenjima neophodnim u budućnosti. •Marc Engelhardt iz Genfa izvještava u

radu UN-a, međunarodnih organizacija i

gospodarstvu za razne medije, između

ostalog za radiopostaju Deutschlandfunk i

novinsku agenciju epd.


Siemens je primio narudžbu za is-poruku šest plinskih turbina, četi-ri parne turbine te deset genera-

tora za novu elektranu s plinskim i parnim turbinama i integriranim po-strojenjem za desalinizaciju morske vode u Kataru. Naručitelj je korejska tvrtka Samsung C&T, koja zajedno sa svojim konzorcijskim partnerom ,Hita-chi Zosen, izgrađuje čitavo postrojenje. Krajnji kupac je projektno društvo Umm al Houl.

S instaliranom snagom od 2,5 giga-vata i proizvodnjom od gotovo 136 mili-juna imperijalnih galona (618 milijuna litara) pitke vode na dan postrojenje će proizvoditi gotovo četvrtinu instalira-nog kapaciteta elektrana u čitavoj drža-vi. Na taj će način elektrana osigurati do-voljnu opskrbu električnom energijom

i vodom, između ostalog i za vrijeme se-zonskih oscilacija i velikih zbivanja. Po-kretanje čitavog postrojenja planirano je za sredinu 2018., a dio postrojenja bit će dovršen već 2017.

Raznovrsno partnerstvoNova će se elektrana izgraditi u gospo-darskoj zoni Umm al Houl na jugu ze-mlje između Al Wakraha i industrijskog grada Mesaieeda. Postrojenje se sastoji od dva bloka s konfiguracijom 3+2. U svakom se bloku koriste tri plinske tur-bine za proizvodnju pare za dvije parne turbine.

Siemens je u kratkom vremenskom razdoblju pobijedio na natječajima za dvije velike narudžbe u Kataru. Uz aktu-alnu narudžbu isporuke komponenti za elektranu Siemens je s tvrtkom Dolphin

Energy Limited potpisao dugoročni ugo-vor o održavanju na period od 18 godina.

Siemens je s Katarom realizirao i dru-ge velike projekte u prošlosti. Poduzeće je 2009. godine u konzorciju s Doosan Heavy Industries & Construction Co. Ltd. izgradilo kombiniranu termoelek-tranu Ras Laffan B s električnom sna-gom od oko 1.000 megavata. 2012. go-dine slijedila je narudžba isporuke gotovog sustava tramvajske mreže te na-rudžba za inteligentna rješenja u distri-buciji električne energije. Siemens je 2013. dobio narudžbu za isporuku su-stava za obradu otpadnih voda u Kataru. U kolovozu iste godine poduzeće je pri-milo veliku narudžbu državne tvrtke u Kataru, Qatar General Water & Electrici-ty Corporation (KAHRAMAA), za izradu 18 gotovih TS-trafostanica.

Narudžba za elektranu s integriranim postrojenjem za desalinizaciju morske vode

Aktivno za bolju klimu

Struja i voda

Siemens je prva industrijska korporaci-ja u svijetu koja teži postizanju neu-

tralne bilance CO2 do 2030. godine. Pla-nira smanjiti emisije ugljikovog dioksida za pola do 2020. godine. Emisija ugljiko-vog dioksida trenutačno iznosi oko 2,2 milijuna tona godišnje. Poduzeće će u iduće tri godine uložiti 100 milijuna eura u poboljšanje energetske bilance vlastitih proizvodnih postrojenja i zgrada tvrtke kako bi postiglo zadani cilj. Pritom se ko-riste inovativne tehnologije poput npr. sustava za upravljanje energijom, auto-matizacija zgrada i proizvodnih procesa

te energetski učinkoviti pogonski sustavi u proizvodnji. Putem tih ulaganja Sie-mens planira umanjiti vlastite energetske troškove za 20 milijuna eura godišnje.

Siemens pokreće još tri dodatne mjere kako bi dugoročno umanjio vlastitu emi-siju CO2: Pojačanom primjenom decen-traliziranih energetskih sustava u vlasti-tim proizvodnim pogonima i uredskim zgradama optimiziraju se energetski troškovi. U voznom parku u čitavom svi-jetu Siemens se sistematski usmjerava na vozila koja proizvode male količine štetnih tvari i koncepte e-mobilnosti. Po-

duzeće planira u budućnosti pojačano koristiti vlastitu električnu energiju proi-zvedenu iz izvora energije koji proizvode male količine CO2 ili ga uopće ne proi-zvode te time predstavljaju kombinacije čiste energije. •

Siemens Siemens14 hi!tech 01|16

015018T2_KRO_1415_hitech_01_16_introbiz_cee_CE3.indd 14 17.03.16 14:11

hi!biz

Sredinom listopada 2015. u Crawleyu, oko 30 kilometara južno od Londona,

svečano je otvoreno novo postrojenje za održavanje tvrtki Siemens i Govia Tha-meslink Railways. Spremište nosi naziv „Three Bridges“ te je izgrađeno posebno za nove Thameslink vlakove. Siemens ulaže ukupno 400 milijuna eura u iz-

gradnju dva spremišta. Još jedno, slično postrojenje za održavanje visoke tehno-logije trenutačno je u izgradnji u Horn-seyu, sjeverno od Londona. Dovršetak se planira za srpanj 2016.

Krajem 2018. godine svih 115 vlakova tipa Desiro City bit će pušteno u pogon te će nuditi uslugu sličnu onoj koju nudi podzemna željeznica s po 24 vlakova na sat koji će prometovati u centru Londona između Blackfriarsa i St. Pancrasa. Sie-mensovi vlakovi će biti prvi u Europi koji će koristiti Europski sustav za upravljanje vlakovima i automatiziranu vožnju •

Thameslink na tračnicama

Struja i voda

I elektrana Shuaibah s postrojenjem za desaliniza-ciju u Saudijskoj Arabiji izgrađena je uz veliko sudjelovanje Siemensa.

intro

hi!tech 01|16 15

motornih vlakova go-dišnje proizvede 100 do 200 milijardi podatkov-nih točaka

100

2 posto svjetske energetske potrošnje izi-skuje računalne centre

015018T2_KRO_1415_hitech_01_16_introbiz_cee_CE3.indd 15 17.03.16 14:11

Sredinu 2014. obilježio je poče-tak ekstremnog pada cijene naf-te. Čini se vjerojatnim da će cije-na nafte minimalno do idućeg

desetljeća ostati umjerena. Situaciju po-tiču kako potražnja, tako i ponuda. Na strani potražnje ne očekuje se da rast tr-žišta u nastajanju postigne jednaku br-zinu kao u proteklom desetljeću. IWF-ova prognoza rasta za tržišta u nastajanju iznosi ove godine 4,3 posto, iduće godine 4,7 posto i nešto više od pet posto ostatak desetljeća. Potrošnja nafte u Kini više ne raste jednakom brzi-nom kao u proteklim desetljećima.

Na strani ponude srednjoročno se na tržište stavljaju velike količine nafte. Prema izjavi Hasana Qabazarda, koji je CEO kod Kuwait Catalyst Company, do kraja desetljeća će ponuđači koji nisu članovi OPEC-a i dalje doprinositi glo-balnim isporukama. U usporedbi s ma-nje od milijun barela na dan prije neko-liko godina American Shale Oil LLC proizvodi trenutačno nešto manje od pet milijuna barela na dan. Unatoč padu cijena Qabazard još računa s tim da će ukupna proizvodnja nafte kod društva

American Shale Oil LLC nakon postiza-nja relativno stabilnog stanja do 2018./19. porasti na šest milijuna barela na dan. Dugoročno Qazabard i Robin Mi-lls, Head of Consulting kod Manar Ener-gy, predviđaju porast cijene nafte uslijed porasta globalne potražnje, dok poticaji u zemljama koje nisu članice OPEC-a, neće zadržati svoj brzi tempo.

Nafta je i dalje traženaKrajem 2014. OPEC je polazio od pretpo-stavke da će globalna potražnja za ener-gijom do 2040. u usporedbi s 2010. po-rasti za 60 posto. Istovremeno se predviđa da će u istom vremenskom raz-doblju svjetska proizvodnja nafte pora-sti s 81,8 milijuna na 99,6 milijuna bare-la na dan. OPEC-ovo istraživanje nadalje predviđa da će udio nafte u globalnom miksu energije s gotovo 32 posto pasti na 24,3 posto, dok će udio svih fosilnih energenata poput nafte, ugljena i plina u tom miksu pasti s 81,6 posto na 78,4.

Mills smatra da će fosilni energenti do 2040. „najvjerojatnije i dalje biti glavni izvor energije“. Prema njegovom mišljenju to je posljedica nedostatka

tehnologije koja omogućuje pogon energijom iz obnovljivih izvora, npr. u transportu: Automobili još uvijek ne mogu koristiti energiju iz obnovljivih izvora jednako pouzdano kao fosilna go-riva. Revolucionarne tehnologije za od-vajanje i spremanje CO2 promijenit će računicu, naime fosilni energenti postat će jednako „čisti“ energenti obnovljive energije.

Postoji također i drugi aspekt, koji je prije kolapsa cijena doveo poduzeća koja primaju poticaje u opasnost: eksplodira-

16 hi!tech 01|16

Što možete učiniti ako su se troškovi u Vašoj branši proteklih godina udvostručili, a cijena koju obračunavate za svoj proizvod u samo šest mjeseci smanjila za polovicu? Dobro došli u dilemu s kojom su suočeni dizajneri i operateri u upstream sektoru industrije nafte i zemnog plina.

Living Energy/Ward Pincus Siemens, Thinkstock/iStock Pictures of the Future

Fluktuirajuće cijene- uravnoteženi odgovori

hi!biz

Hasan Qabazard,

Chief Executive Officer

kuvajtskog poduzeća Catal-

yst Company i direktor istraži-

vanja kod OPEC-a u razdoblju od

2006. do 2013.

015018T2_KRO_1619_hitech_01_16_oil_gas_CE3.indd 16 17.03.16 14:33

hi!tech 01|16 17

Fluktuirajuće cijene- uravnoteženi odgovori

jući troškovi koji su u cijelom svijetu po-vezani s bušenjem u potrazi za naftom i plinom te poticajima. IHS za energetsko savjetovanje ispitalo je povrat kapitala kod upstream sudionika i utvrdilo da su iste pale za više od polovice između 2000.

i 2013. I to u vrijeme kada je prosječna ci-jena nafte s nešto više od 22 američkih dolara (USD) po barelu narasla na 63 USD. Kao što je Mills utvrdio postoje broj-ni razlozi za porast cijena. Između osta-log poduzeća gube disciplinu obzirom na

OPEC predviđa porast svjetske proizvodnje nafte u razdoblju od 2010. do 2040. s 81,8 milijuna na 99,6 milijuna barela na dan.

Schell planira smanjiti svoje troškove u iduće tri godine za

15 milijardi USD

U globalnom energetskom miksu će prema OPEC-u do 2040. godine udio nafte pasti na

24 posto

Stručnjaci za tržište kod Svjetske banke polaze od pretpostavke da će cijena nafte od 50 USD po barelu doseći svoju najnižu točku 2015. godine te će zatim ponovo rasti i u 2025. ponovo postići razinu iz 2013.

Izvo

r: W

orld

Ban

k C

omm

odit

y Fo

reca

st P

rice

dat

a, J

anu

ary

20

15

Cijena sirove nafte ponovo raste


18 hi!tech 01|16

visoke cijene i preopterećenu opremu. Brojni projekti pokazali su se težima i složenijima od očekivanog.

Uslijed jakog pada cijena operateri i uslužna poduzeća prisiljeni su dosljed-nije se pozabaviti pitanjem troškova, nego li što je to bio slučaj kada je cijena nafte iznosila oko 100 USD. Prvi korak na koji se odlučuju nacionalne i interna-cionalne naftne tvrtke je znatno i opsež-no smanjivanje ulaganja. To znači otka-zivanje i pomicanje ulaganja koja nisu strateška, raspisivanje novih natječaja za druge pothvate i nove pregovore o ci-jenama s dobavljačima, zbog potrebe raspodijele opterećenja uslijed nižih ci-jena kao i potrebe za ostvarivanjem do-biti uslijed pada cijena sirovina, što se odvijalo u proteklim mjesecima. BP je prepolovio svoje istraživačke radove i drastično smanjio ulaganja za 20 posto; Schell planira smanjiti svoje troškove u iduće tri godine za 15 milijardi USD, a Statoil smanjuje svoje izdatke kapitala u 2015. za 10 posto.

Snažan pad cijene nafte odražava se na sve regije, na svaku na drugi način. U Sjevernoj Americi hitno su smanjeni troškovi obzirom na niske cijene. Qaba-zard tvrdi da je sposobnost nekonvenci-onalnih proizvođača u Sjevernoj Ameri-ci da smanje tehnološke troškove te poboljšaju učinkovitost sustava i pogo-na vidljiva već u padajućoj break-even krivulji. Na Bliskom istoku naftne kom-panije manje su izložene padu cijena, jer imaju manje operativne troškove te u pravilu dulji vremenski horizont. To znači da je većina upstream projekata strateške prirode te se ne otkazuju, iako operateri vrše pritisak na svoje pružate-lje usluga po pitanju cijene.

Ciljevi arapskog poluotokaQabazard navodi da će zemlje poput Sa-udijske Arabije, Ujedinjenih Arapskih Emirata i Kuvajta i dalje ulagati u iz-gradnju proizvodne mreže kako bi ostvarili svoje strateške ciljeve potica-njem potrebnih kapaciteta proizvodnje

Living Energy/Ward Pincus, Christian Lettner Pictures of the Future Siemens

Digitalizacija u industriji nafte i plinaDigitalizacija i automatizacija omo-

gućuju operaterima prikupljanje

podataka o postrojenjima i radnim

procesima u stvarnom vremenu te

učinkovito daljinsko upravljanje

postrojenjima. Big data i druge

analize daju podršku operaterima

kroz optimizaciju snage i osposo-

bljavanje za buduća i preventivna

održavanja uz smanjivanje troškova

i poboljšanje učinkovitosti. Sa sen-

zorima i upravljačkim postrojenjima

u čitavom sustavu polja, operateri

trebaju manji broj terenskih inže-

njera te tako prije svega profitiraju

kod offshore polja i polja kojima

upravljaju daljinski.

Digitalizacija omogućuje nadzor

bušotina u stvarnom vremenu te

operaterima omogućuju bolji nad-

zor postrojenja.

Još jedna zanimljiva realizacija digi-

talizacije sastoji se od korištenja

iskustva koje je Siemens prikupio u

zdravstvu kod obrade slika, što se

može iskoristiti kod vizualizacije

skladišta nafte i plina. U fazi istraži-

vanja i razvoja jedan je od najvećih

izazova stvoriti što precizniju sliku o

izgledu podzemnog skladišta pomo-

ću opsežnih informacija dobivenih

od ultrazvučnih i seizmičkih podata-

ka, uzoraka i protočnih podataka.

Siemensov softver omogućuje tran-

sportnim poduzećima bolji pogled

na skladište u stvarnom vremenu ili

gotovo stvarnom vremenu.

Dok će u Sjevernoj Americi značaj plina dobivenog od škriljevca do 2035. godine zna-čajno narasti, u Europi i Kini neće biti od značaja ili će njegov značaj biti minimalan.

*Bcf/d = Billion Cubic Feet per Day = milijarde kubičnih stopa na dan

Nekonvencionalni boom u Sjevernoj Americi


hi!tech 01|16 19

te globalnim tržištima isporučili preo-stalu količinu koja je potrebna, ako se opskrba od strane OPEC-a početkom 2020. ne ustabili. Operateri u Golfskom zaljevu razmišljaju o povećavanju učin-kovitosti polja pomoću enhanced oil re-covery tehnika (EOR, tercijarna proi-zvodnja nafte), injektiranjem CO2 te produljivanjem vremena mirovanja in-frastrukture polja.

Sektor nafte i zemnog plina i pojedi-načni operateri mogu poduzeti brojne korake za smanjivanje troškova i rast poticaja. Stručnjaci se slažu u tome da su branši za smanjivanje troškova uz uvođenje novih tehnologija za učinkovi-to upravljanje poljima potrebne stan-dardizacija koja nadilazi razinu operate-ra i poboljšanje učinkovitosti rada. Bolji IT, automatizacija polja i virtualni rad mogli pomoći zaposlenicima da budu produktivniji i tako kompenzirati ma-njak kvalificiranih terenskih inženjera. Kako bi se uhvatili u koštac sa zajednič-kim tehnološkim izazovima Patrick O’Brien, CEO kod Industry Technology Facilitator (ITF), organizacije međuna-rodnih poduzeća za naftu i zemni plin te uslužnih poduzeća, koje surađuju u istraživačkim i razvojnim inicijativama, smatra da „ćemo u retrospektivi obzi-rom na današnji bolni pad cijena jednog dana reći da je to bilo dobro, jer smo zbog toga pokušali stvari raditi na u pot-punosti drugačiji način. Možda ćemo zbog toga postati inovativniji, nego li što smo to bili u posljednje vrijeme.“ •

Ward Pincus (Dubai) je stručnjak za Bliski

istok, koji piše o znanosti, tehnologiji,

zdravlju i poslovnim temama u

publikacijama u Sjevernoj Americi,

Europi i na Bliskom istoku. On je bivši

dopisnik za Associated Press (AP) u

Ujedinjenim Arapskim Emiratima.

hi!biz

Opsežan portfelj nafte i plinaPreuzimanjem djelatnosti s plinskim turbinama i kompresorima od Rolls-Royca i preu-zimanjem Dresser-Randa, Siemens izgrađuje opsežan portfelj koji obuhvaća čitav lanac stvaranja dodatne vrijednosti od nafte i plina od proizvodnje i distribucije ener-gije i upravljačkih sustava pa sve do kompresora ispitanih na terenu, obrade otpadnih voda, automatizacije i upravljanja te proizvoda, sustava i rješenja na električni pogon. Preuzimanja nemaju samo tehnički značaj, već također obuhvaćaju dragocjene ljud-ske resurse.

Kupnjom dijela poslovanja Rolls-Roycea Siemensov portfelj obogaćen je visoko učinkovitim i kompaktnim plinskim turbinama. One su zbog svoje male težine posebi-ce interesantne za offshore primjenu, kod koje troškovi rastu s većom težinom uređa-ja i prostorom koji zauzimaju. Ove turbine dizajnirane na temelju pogona za let pristupačne su i izrazito pouzdane te nude tehničke prednosti u pogonu s kratkim ciklusima održavanja.

I u nekim zemljama gospodarske zone CEE, kojoj Siemens Austrija odgovora iz gos-podarske perspektive, preuzete su aktivnosti. Težište se pritom nalazi na Azerbajdža-nu s oko 70 zaposlenika i zaposlenica. U Kaspijskom moru je na BP-ovim naftnim platformama ugrađeno više od 30 plinskih turbina koje Siemens održava u okviru dugoročnog ugovora. Te turbine se na BP-ovima platformama koriste za proizvodnju električne energije i kao pogonska sredstva. Iduće godine njihov broj će se povećati za četiri nove turbine. Uslužnim djelatnostima te djelatnostima novih ulaganja, odno-sno dodatnih opremanja u Gruziji, Mađarskoj, Izraelu i Slovačkoj upravlja se iz Beča.

Preuzimanjem Desser-Randa Siemens je proširio svoj portfelj opreme za naftna i plinska polja postrojenjima za visokotlačno injektiranje i proizvodnju nafte, ukaplji-vanje plina, transport plina i rafinerijske postupke. Desser-Rand Siemensovim rješe-njima za naftu i plin pridodaje klipne motore, koji terenskoj opremi poput kompresora osiguravaju električnu energiju, te mikrorješenjima za tekući zemni plin koja su idealna za manje količine plina, na koje se nailazi npr. u kombinaciji s nekonvencionalnom naftom iz škriljevca te dodatne tehnologije za decentraliziranu proizvodnju električne energije.

Aeroderivativne plinske turbine, odnosno one preuzete iz zra-koplovstva, imaju optimaliziranu težinu te su učinkovite.


Kako izgleda budućnost nafte i zemnog plina u idućih 20 godina?Ispostavilo se da je vijest o kraju naftnog razdoblja preuveliča-na. Godine 2014. zabilježena je dnevna potražnja za naftom od 91 milijuna barela. Predviđa se da će 2040. godine potražnja iznositi 111 milijuna barela na dan. OPEC smatra da raspolaže-mo dovoljnom količinom resursa za namirivanje rastuće potra-žnje za naftom. Sjetite se samo novih kapaciteta koje nam nude nekonvencionalni izvori. Za porast potražnje su prije svega od-govorne zemlje u razvoju i novoindustrijalizirane zemlje, po-sebice u Aziji, ali i same zemlje članice OPEC-a. Njihova rastuća potražnja za naftom ujednačuje smanjenu potražnju u razvije-nim državama, u kojima energetska učinkovitost raste. Nafta je i dalje potrebna za transport i petrokemijsku industriju.

Viša energetska učinkovitost, veći broj električnih i hibridnih vozila te energija iz obnovljivih izvora postaju sve važniji. Hoće li čovječanstvo izgubiti interes za naftom prije nego li što je ponestane?Povijest nam pokazuje sljedeće: Novi energenti u mnogim slu-

čajevima služe kao nadopuna postojećim energentima. Ugljen je bio dominantan u svijetu davno prije nego li što smo krenuli koristiti naftu. Danas i dalje koristimo ugljen, iako je u među-vremenu i zemni plin postao važan. Čovječanstvo će kratkoroč-no koristiti fosilna goriva, ali i dugoročno. Ipak: Iako je udio energije iz obnovljivih izvora kao što su sunce i vjetar malen, on je u porastu.

Danas SAD uvozi naftu. Zahvaljujući golemim količinama nekonvencionalne nafte dobivene hidrauličkim frakturiranjem SAD bi uskoro mogao postati izvoznikom nafte. Koja je uloga nekonvencionalne nafte?

20 hi!tech 01|16

OPEC-ov direktor za istraživanja, Omar Abdul-Hamid, govori o inovacijama u naftnoj i plinskoj industriji, učinkovitosti troškova obzirom na nisku cijenu nafte, elektrifi-kaciji proizvodnje nafte i na koji način tehnološka poduzeća mogu tome doprinijeti.

Pictures of the Future/Andreas Kleinschmidt Siemens

„Želimo savladatisljedeći korak tehničkog napretka“

„Ispostavilo se da je vijest o kraju naftnog razdoblja preuveličana.“

015018T2_KRO_2021_hitech_01_06_int_opec_CE3.indd 20 17.03.16 11:18

Razvoj hidrauličkog frakturiranja u Sjevernoj Americij je još u začecima, a udio u svjetskoj proizvodnji nafte malen. U OPEC World Oil Outlook-u 2014. zabilježili smo dnevnu proizvodnju tzv. „tight crude“, odnosno nafte dobivene hidrauličkim fraktu-riranjem, u visini od 3,8 milijuna barela. Tzv. „unconventional natural gas liquids“ doprinose 2 milijuna barela. U usporedbi s dnevnom ukupnom potražnjom od 91 milijuna barela, to je malo. Dodatno u bliskoj budućnosti očekujemo pad rasta proi-zvodnje, prije pada proizvodnje. 2020. godine bi proizvodnja nekonvencionalne nafte, u odgovarajućim uvjetima, mogla iznositi oko 13 milijuna barela na dan. Amerika će unatoč tome istovremeno uvoziti i izvoziti te će u dogledno vrijeme uvoziti naftu prije svega iz Srednjeg istoka.

Trenutačno je cijena nafte niska. Zbog toga se proizvođači nalaze pod pritiskom. Na koji način će povećati troškovnu učinkovitost?Industrija je od samih početaka ciklička, promjenjiva cijena nafte nije ništa novo. Troškovna učinkovitost je bitna i ostat će i dalje bitna. Doduše cijena je prije pada, znači krajem 2014., početkom 2015. bila nekoliko godina poprilično visoka. Mo-guća su neugodna iznenađenja. Dobro je usmjeriti se na prak-se koje pomažu kontrolirati troškove kapitala i operativne troškove. Upravo to je na umu naftnih kompanija i ulagača kada je riječ o izgradnji novih proizvodnih kapaciteta. Inova-cije su pritom bitne. Moguće je npr. na bolji način koristiti po-datke prikupljene u proizvodnji zbog optimalizacije istraživa-nja i poticaja. To se može primijeniti na svaku točku u proizvodnom lancu. Još jedan važan trend u naftnoj industri-ji je automatizacija.

Podosta ljudi smatra da je naftna industrija konzervativna: Najvažnija je pouzdanost opreme. Je li to okruženje koje potiče inovacije?

Inovacije su neophodne kako bi i u budućnosti mogli osigurati pouzdanu i sigurnu proizvodnju sukladno očekivanjima. Spe-cifikacije su jednako važne kao i otpornost opreme, prije svega po pitanju sigurnosti. Snosimo odgovornost za našu momčad, snosimo odgovornost svugdje, gdje smo aktivni. I naravno da je tehnička raspoloživost opreme bitna i iz gospodarske per-spektive. Ako se rad naftnog polja prekine zbog tehničkog kva-ra, poduzeće gubi novac. No to ne znači da industrija nafte i pli-na nije inovativna. U proteklim desetljećima naučili smo mnogo o tome kako se proizvodnja nafte može poticati i u sve težim uvjetima. Moguće je oboje istovremeno: konzervativna kultura i kultura inovacija, iako se na prvi pogled to čini kon-tradiktorno.

Na koji način mogu doprinijeti tehnološka poduzeća?Njihova uloga je izrazito bitna. Siemens i druga poduzeća po-mažu nam u tome da savladamo iduću stepenicu u tehničkom napretku. Važna tema je i energetska učinkovitost naše vlastite industrije: Kod proizvodnje nafte potrebna je energija za crp-ke, kompresore i druge strojeve. Ako naučimo koristiti ih na učinkovit način, štedimo okoliš i novac.

Kakvu ulogu pritom igra elektrifikacija?Važnu. Brojni strojevi i dalje imaju direktan pogon, pomoću npr. plinske turbine. U budućnosti će se koristiti veći broj električnih motora kako bi se uštedili energija i novac. Kod ta-kvih inovacija moramo uvijek jasno usporediti troškove i prednosti kako bi mogli uvjeriti naftne kompanije. Mnogi su zadovoljni s postojećim tehnologijama i ponekad treba proći određeno vrijeme kako bi se navikli na poboljšanu tehnologi-ju. Ne smijemo zaboraviti: Poduzeća već posjeduju strojeve koji rade pouzdano. Stoga ih treba doista uvjeriti kako bi pri-stali na nadogradnju. •

hi!tech 01|16 21

hi!biz

Omar Abdul-Hamid je direktor Odjela za istraži-

vanja kod Organizacije zemalja izvoznica nafte (OPEC)

u Beču. Posjeduje doktorsku titulu iz područja znanosti

o materijalima i inženjerstvu sa sveučilišta Massachu-

setts Institute of Technology (MIT).

„Povijest nam pokazuje sljedeće: Novi energenti u mnogim slučajevima služe kao nadopuna postojećim energentima.“

„Moguće je oboje istovremeno: konzervativna kultura i kultura inovacija.“

015018T2_KRO_2021_hitech_01_06_int_opec_CE3.indd 21 17.03.16 11:18

Kada prijeđete granicu i uđete u Njemačku odmah ćete uočiti brojne krovove prekrivene foto-voltaik uređajima. Zašto je so-

larna energija u Njemačkoj toliko uspješ-nija nego li u susjednim državama u kojima vladaju slični meteorološki pre-duvjeti? Slično pitanje moglo bi se posta-viti i glede popularnosti kombiniranih termoelektrana na Bliskom istoku ili po-bjedničkog pohoda visokonaponskog istosmjernog sustava u Indiji i Kini. Geo-grafski položaj očito igra važnu ulogu za uspjeh tehnologije u određenim regija-ma. Odlučujući čimbenici za preferiranje vjetroenergetskih parkova na obali ili

moru su vjetar, obala i gustoća naselje-nosti. Visokonaponski istosmjerni sustav pojednostavljuje prijenos energije na ve-like udaljenosti između regija s velikom proizvodnjom energije i regija s velikom potražnjom za energijom uz minimalne gubitke kod prijenosa. U konačnici kori-štenje i tržišni udio tehnologije u velikoj mjeri ovisi o regulatornim

tijelima, čiji je zadatak pretvoriti poli-tičke zadane vrijednosti u zakone i tržiš-ne instrumente.

Mjere regulatornih tijela Što tijela vlasti žele postići? Mjere regu-

latornih tijela mogu služiti za poticanje

inovacija ili podržavanje uvođenja pro-vjerene tehnologije na tržište. Motivaci-ja mogu biti gospodarska promišljanja ili želja za ostvarivanjem klimatskih ci-ljeva. Pritom važnu ulogu igra širok spektar čimbenika poput poreznih pro-pisa i zakona o zaštiti okoliša na global-noj, ali i na državnoj razini.

Kod obnovljive energije državne su mjere imale ogroman utjecaj na širenje tehnologija te promjene na energetskom tržištu koje su bile posljedice istih. Dobar primjer za to su fotovoltaik postrojenja u Njemačkoj. Tijekom proteklih dvadeset godina niz regulatornih okvirnih uvjeta povoljno je utjecalo na istraživanje i ra-

22 hi!tech 01|16

Zašto se određene tehnologije u nekim zemljama uspiju probiti na tržištu, a u drugim zemljama ne? Državni propisi utječu na kombinacije energija kroz zakone, poticaje u obliku ulaganja i subvencije.

Living Energy/Swati Prasad, Christopher Findlay Anton Hallman

Energetska pravila

015018T2_KRO_2225_hitech_01_06_regularien_CE3.indd 22 17.03.16 14:27

hi!tech 01|16 23

hi!biz

zvoj tehnologija za solarnu energiju te dalo financijske poticaje za privatna ku-ćanstva kod nabavke solarnih postroje-nja. Čak i kada su na domaćem tržištu so-larni paneli gotovo nestali s polica, izvoz se sve više povećavao: Prema procjenama njemačka fotovoltaik industrija je 2011. i 2012. godine držala 50 posto udjela na svjetskom tržištu.

U međuvremenu je ova priča o gos-podarskom uspjehu postala primjer ko-jim se upozorava na rizike ovisnosti o državnim subvencijama. Izmjene zako-na o obnovljivim izvorima energije i stroži državni uvjeti u velikoj su mjeri pogodili ovu branšu: Protekle godine

zabilježen je minus od 75 posto. Obzi-rom na državne razine koje se sve više ograničavaju na pomoć za samopomoć i jaku konkurenciju u vidu azijskih proi-zvođača treba pričekati i vidjeti može li njemačka fotovoltaik industrija stajati na vlastitim nogama, iako je popular-nost te tehnologije i dalje u porastu.

American wayU SAD-u gdje se na državne intervencije često gleda sumnjičavo, proizvođači ekološke energije nalaze se po jakim pritiskom da spuste svoje cijene. Ali i ovdje postoji državna potpora za obnov-ljive tehnologije i to u obliku „Producti-

on Tax Credit“ (PTC), olakšice na porez na dohodak, koja trenutačno iznosi 0,023 američkih dolara na kilovatsat. Ova neizravna subvencija je diljem SAD-a pokrenula nekoliko valova ulaganja u energiju vjetra. PTC nije vezana uz odre-đenu tehnologiju te se može koristiti i za solarnu energiju, električnu energiju iz geotermalnih izvora, biomase ili sna-ge vode.

Sve tehnike koje se odnose na obnov-ljive izvore energije osuđene su na du-goročnu financijsku potporu. Hoće li biti ulaganja ili ne, ovisi o izravnim i ne-izravnim subvencijama. U različitim eu-ropskim zemljama postoje poticaji za

Fotovoltaik indu-strija u njemačkoj smanjila se za

75posto u 2014. 2011./2012. njezin udio na globalnom tržištu iznosio je 50 posto.


24 hi!tech 01|16

ulaganja u tehnike za proizvodnju elek-trične energije iz obnovljivih izvora, koje se oblikuju na isplativ način putem naknada za dovođenje energije. I bez izravnih subvencija ostaju regulatorni mehanizmi poput davanja prednosti energiji iz obnovljivih izvora i odštete za proporcionalnost. Stručnjaci se slažu u tome da ove tehnologije proizvodnje energije iz obnovljivih izvora moraju biti još konkurentniji kako bi se vlasti-tom snagom mogli dokazati u odnosu na uobičajene tehnologije.

Obvezujući kapacitet pohranjivanjaIdući primjer za propise kojima se potiču inovacije dolazi iz Kalifornije u SAD-u. Naime, tri najveća privatna distributera energije obavezna su do 2020. godine osigurati pohranjivanje ukupno 1,3 giga-vata energije u mreži. Prema zakonskim propisima distributeri ne smiju posjedo-vati više od polovice kapaciteta pohranji-

vanja, koje osiguravaju. To je omogućilo masivan rast komercijalnih postrojenja, elektrana u vlasništvu kupaca i uvođenje drugih mjera. Zahvaljujući zakonskim propisima nastaju tri zasebne kategorije spremnika na razini prijenosa, distribu-cije i kupaca. Morat ćemo pričekati i vi-djeti kako će se poduzeća za opskrbu energijom i treće strane snaći s posebno-stima koje proizlaze iz mijenjajućih ulo-ga vlasnika i operatera tih postrojenja.

Nije samo energija iz obnovljivih izvora ovisna o državnim poticajima, već i npr. energija iz nuklearnih elektra-na. Vlade u nekim državama subvencio-niraju tu vrstu tehnologije, a neke ne, ali jedno je jasno: samostalno, ta tehno-logija je daleko od toga da bude konku-rentna, obzirom da je u odnosu na dru-ge mogućnost izrazito skupa. Državna potpora za nuklearnu energiju nikada nije bez primisli. U Velikoj Britaniji su državne subvencije za tu tehnologiju

dio opsežnih nastojanja s ambicioznim ciljem smanjiti emisiju CO2 do 2030. godine za 20 megatona, i to na 40 mega-tona godišnje. To iziskuje maksimalan angažman kod proizvodnje energije bez štetnih tvari, uključujući i nuklearnu energiju. Cijena je visoka. Troškovi do-bivanja energije u nuklearnim elektra-nama u Velikoj Britaniji kreću se između 0,09 eura i 0,10 eura po kilovatsatu, tome se pribraja naknada za dovođenje energije, koja je s 0,13 eura na kilovat-sat znatno viša od one za energiju iz ob-novljivih izvora.

Ulaganja u metode za konvencionalnu proizvodnju energije, uključujući proi-zvodnju pomoću fosilnih goriva, također određuje tržište i državna te međudržav-na politika. O tome svjedoči npr. trenu-tačno aktualna rasprava o energy only tr-žištima (na kojima se energetski troškovi određuju prema određivanju cijene mak-simalnog opterećenja) prema kapacitet-

Living Energy/Swati Prasad, Christopher Findlay Anton Hallman


hi!tech 01|16 25

Kalifornija je svoja tri najveća proizvo-đača energije obve-zala na osiguravanje

1,3 gigavata kapaciteta za pohranu energije na mreži do 2020.

nim tržištima (na kojima su proizvođači plaćeni za to da osiguraju postrojenje za proizvodnju energije, koje se prema po-trebi može aktivirati).

U Njemačkoj je preveliko povjerenje u moć tržišta dovelo do toga da je rad konvencionalnih elektrana postao ne-privlačan iz gospodarske perspektive. Na drugim mjestima zabilježeni su uspjesi kombiniranih termoelektrana, ali zbog drugih razloga. Kina, koja se kod proizvodnje energije do 80 posto pouzdaje u goleme zalihe ugljena, istra-žuje proizvodnju električne energije na osnovi plina zbog ekoloških problema u gradovima. Kina dodatno želi vlastite kapacitete u proizvodnji električne energije proširiti kroz diversifikaciju energetskog koncepta.

Zemni plin štedi naftuVisoko učinkovite kombinirane termoe-lektrane postaju sve popularnije na Bli-

skom istoku, iako iz u potpunosti dru-gih razloga nego li u Kini. Zemlje OPEC-a koriste zemni plin za vlastitu potrošnju električne energije, kako bi uštedile naftu za izvoz. Japan u novije vrijeme koristi kombinirane termoelek-trane kako bi bio manje ovisan o nukle-arnoj energiji, iako mora uvoziti uka-pljeni zemni plin za plinske elektrane. Singapur je preuzeo novu tehnologiju kako bi postao više autarkan na područ-ju energije, dok poduzeća iz SAD-a ula-žu u kombinirane termoelektrane kako bi bolje iskoristili vlastite ogromne izvo-re plina iz škriljevca.

Okvirne regulative su bez sumnje izrazito učinkoviti i u nekim slučajevi-ma neizostavni instrumenti za poticanje ulaganja te pripremanje ideja za stavlja-nje na tržište. Uspjeh ili neuspjeh teh-nologije ovisi jednako o političkim prio-ritetima i gospodarskim razmišljanjima kao i o topografiji ili vanjskim uvjetima.

Ujedno je važno, koriste li vlade in-strument propisa kao tupo oružje ili oš-tro oruđe, koje je prilagođeno stvarnosti globalnog tržišta koja se neprestano mi-jenja. Kao što to navedeni primjeri poka-zuju, zakonski okvirni uvjeti mogu biti mjerodavni za rast novih poslovnih po-lja. Također mogu odlučivati o uspjehu ili neuspjehu političkih mjera te biti od odlučujuće važnosti za postizanje odre-đenih gospodarskih ciljeva. Za poduzeća koja su poput Siemensa aktivna na po-dručjima tehnoloških inovacija, cilj je ja-san: Svaka tehnika za proizvodnju ener-gije mora se prije ili kasnije osamostaliti te biti isplativa bez potpora regulatornih tijela. •

Swati Prasad je nezavisna novinarka koja

prati gospodarski sektor. Živi i radi kao ured-

nica i dopisnica u Delhiju.

Christopher Findlay radi kao novinar u

Zürichu. Piše o gospodarstvu i politici.

hi!biz

Kina se pouzdaje u proizvodnju energi-je iz vlastitih ogro-mnih zaliha ugljena kojom pokriva do

80 posto potreba


Siemens je predstavio nova rješe-nja za priključivanje offshore vje-troelektrana na mrežu. Tehnolo-

gija istosmjerne struje omogućuje troš-kovno učinkovito i pojednostavljeno priključivanje vjetroelektrana jako uda-ljenih od obale. Platforma na kojoj je smještena tehnologija za prijenos znat-no je manja i kompaktnija od prethod-ne. Dosada su se vjetroelektrane pri-ključivale na električnu mrežu putem velikih središnjih konverterskih plat-formi. Sada je Siemens dodatno razvio tehnologiju prijenosa. Zahvaljujući tome moguće je izgraditi veći broj ma-njih platformi. Novo rješenje predviđa spajanje tih platformi u vjetroparku u niz pomoću kabla za istosmjernu struju te na kraju povezivanje s transforma-

torskom stanicom na kopnu. Ovo rješe-nje je ukupno gledano povoljnije i učin-kovitije od rješenja putem uobičajenih konverterskih platformi.

Kompaktnije i učinkovitijeKompaktnija konstrukcija omogućuje uporabu učahurenih visokonaponskih pogonskih sredstava, posebice jedinica ispravljača s diodama (engl. Diode Rec-tifier Unit, DRU), koje se koriste umje-sto dosada korištenih tranzistorskih modula sa zračnom izolacijom. Sustav je modularan i fleksibilan kod instalaci-je. Volumen konstrukcije platforme smanjuje se za četiri petine, a težina za dvije trećine. Posljedično se smanjuju troškovi za više od 30 posto. Paralelno s novim rješenjima povećava se snaga

prijenosa za jednu trećinu, a gubitci kod prijenosa padaju za jednu petinu. To je odlučujući korak kod značajnog smanjivanja troškova offshore vjetroe-lektrana, koje time postaju konkuren-tne električnoj energiji proizvedenoj na konvencionalan način.

Zahvaljujući tehnici visokonapon-skog istosmjernog prijenosa gubitci kod prijenosa na novim spojevima, uključujući gubitke na kablovima, izno-se samo tri posto. Siemens je vodeći po-nuđač tehnike za visokonaponski isto-smjerni prijenos. Primjena istosmjer-nog prijenosa umjesto izmjeničnog pri-jenosa za priključivanje vjetroparkova ekonomična je kod korištenja nove teh-nike pri duljini kablova većoj od 80 ki-lometara.�

Nova rješenja za priključivanje offshore vjetroelektrana na mrežu

Budućnost plovidbe

Inovativni priključak

Civilna plovidba se mora prilagoditi sve strožim zakonskim propisima i

sve većoj konkurenciji. Reederei Scandli-nes pokazuje kako to može funkcionirati: s hibridnom pogonskom tehnikom od Si-emensa. Na tzv. „liniji ptičjeg leta“ između trajektnih luka Puttgarden u Njemačkoj i Rödby u Danskoj koriste se inovativni i ekološki pogoni. Trajekti "Schleswig-Hol-stein" i "Prinsesse Benedikte“, dugački 142 metara, time su postali najveći hibridni trajekti u svijetu. Hibridni sustav sprema viškove proizvedene električne energije u

akumulatore i na taj način štedi po jedan od pet generatora na dizelski pogon na svakom trajektu, koji su dosada bili po-trebni. Rad preostalih generatora može u kombinaciji sa sustavom akumulatora biti znatno učinkovitiji.

Uz sustav akumulatora hibridni pogon se sastoji i od tehnike punjenja i pražnje-nja te neophodne Siemensove tehnologije za upravljanje. Sustav za pohranu energi-je služi kao međuspremnik za električnu snagu generatorskih setova koja nije po-trebna •


015018T2_KRO_2627_hitech_01_06_introfuture_cee_CE3.indd 26 17.03.16 14:18

U inteligentnom sustavu za opskrbu električnom energijom kvaliteta pri-

jenosa podataka o potrošnji od digitalnog brojača do poduzeća za opskrbu električ-nom energijom zauzima sve važniju ulo-gu. Kako bi se prijenos podataka o snazi električne mreže odvijao bez poteškoća potrebno je osigurati da je to moguće po-moću uređaja i sustava za prijenos različi-

tih proizvođača. U tu svrhu Siemens je razvio profil za transport podata-

ka CX1, koji je na najboljem putu da posta-ne međunarodni standard za otvorenu, si-gurnu i izrazito raspoloživu podatkovnu komunikaciju putem električne mreže za smart metering u inteligentnim mrežama za opskrbu električnom energijom. Komu-nikacijski postupak CX1 razvijen od Sie-mensa u Austriji utemeljen je na spread-spectrum modulaciji signala, pri čemu se za prijenos istovremeno koristi više fre-kvencija u jednom frekvencijskom pojasu. Na taj način smetnje signala imaju mini-malan učinak na prijenos signala. •

Zlatni standard

Inovativni priključak

Prekretnica za offshore vjetroelektra-ne i energetska prekretnica - novo Sie-mensovo rješenje za offshore vjetroelektrane

intro

hi!tech 01|16 27

10 centi na kilovat-sat - toliko bi trebala izno-siti cijena za električnu energiju iz Siemensovih offshore vjetroelektrana u 2020. godini

hi!future

5 milijardi ljudi će do 2020. godine biti priključeno na internet

015018T2_KRO_2627_hitech_01_06_introfuture_cee_CE3.indd 27 17.03.16 14:18

Industrija offshore vjetroelektrana u Europi narasla je na više od 75 projekata, koji proizvode osam gigavata električne energije, dok u SAD-u nije započet još nijedan projekt. Koje tržišne sile i regulatorna pitanja su ovdje mjerodavna? Zašto tržište energije dobivene iz offshore elektrana u Europi raste, a u SAD-u se ne može pomaknuti s mrtve točke?U Europi postoji snažna politička podrška za te projekte. U Njemačkoj je bio zajamčen pristup mreži te je postojala na-knada za davanje energije u mrežu. Velika Britanija i Danska imaju slične programe. U SAD-u gotovo da i ne postoji podrš-ka od strane politike. Upravo suprotno: Projekti offshore vje-troelektrana naišli su na žestok otpor. Ali industrija je priku-pila iskustva i počinje snižavati cijene. Offshore vjetroelektra-ne u SAD-u usporava oblik sindroma „ne u mom dvorištu“ ili drugih ideoloških protivljenja. Vjetar je zasigurno ogroman resurs. Njime bi se mogla osigurati električna energija za čita-vu sjeveroistočnu obalu SAD-a. Siguran sam da će SAD s vre-menom razviti programe za offshore vjetroelektrane. Pa ipak zbog pruženog otpora u zaostatku smo nekih deset godina. Brak pametne električne energije, elektronike i elektromeha-ničkih sustava sigurno se može oblikovati na još bolji način-

Argumentacija je da zemlje u kojima izvori obnovljive energije imaju veću ulogu, poput njemačke i Danske imaju veću pouzdanost opskrbe od SAD-a.Da, kod njih je opskrba gotovo deset puta sigurnija. Podaci

doduše još uvijek ne dopuštaju izvođenje valjanog zaključka, ali ukazuju na to da će s integracijom dodatnih izvora obnov-ljive energije pouzdanost opskrbe električnom energijom u zapadnoj Europi rasti, i to u državi za državom. U SAD-u 98 ili čak 99 posto prekida opskrbe električnom energijom nastaje u mreži za prijenos energije. Što je proizvodnja električne energije više raspodijeljena, što je bliža potrošnji, to se preki-di opskrbe mogu prije izbjeći.

2014. godine 27 posto njemačke potrošnje dolazilo je iz izvora obnovljive energije. U Danskoj je to bilo više od 50 po-sto, 46 posto u Španjolskoj te čak 60 posto u Portugalu, koji je ostvario veliki napredak. Iberijski poluotok kao cjelina je va-žan primjer toga kako izvori obnovljive energije s visokom pouzdanosti vrlo brzo mogu postići visok stupanj prisutnosti na tržištu, a da ne iziskuju velike mogućnosti spremanja energije. Danci, koji su najbolji u Europi, vode svoje mreže kao što dirigent vodi svoj simfonijski orkestar: Nijedan in-strument ne svira čitavo vrijeme, ali ansambl neprestano stvara predivnu glazbu.

U nekoliko navrata pisali ste o porastu raznolikosti opskrbe energijom u Europi i argumentirali da se veliki etablirani operateri sporo prilagođavaju izmijenjenim uvjetima. Hoće li se uspjeti prilagoditi na vrijeme?Vrijeme će pokazati. Zasigurno će biti lakše ako konačno kre-nu razmišljati u drugom smjeru. Brojna takva poduzeća ras-

28 hi!tech 01|16

Amory B. Lovins se ubraja u najbolje svjetske stručnjake za energetsku učinkovitost i rješenja za energiju iz obnovljivih izvora. Dugi niz godina obavlja funkciju savjetnika vodećim državnicima i poduzećima. Prema njegovom mišljenju energetsko tržište teži učinkovitosti, obnovljivim izvorima energije i uslugama za korisnike.

Living Energy/Justin Gerdes Nicholas Strini & Ye Rin Mok

„Sve veći broj kupaca isključit će se iz mreže“

hi!future

015018T2_KRO_2831_hitech_01_16_int_lovins_CE3.indd 28 17.03.16 11:45

hi!tech 01|16 29

„Što je proizvodnja električne energije više raspodijeljena, što

je bliža potrošnji, to se prekidi opskrbe mogu prije izbjeći.“


30 hi!tech 01|16 Living Energy/Justin Gerdes Nicholas Strini & Ye Rin Mok Anton Hallman

polažu izvrsnim tehničkim mogućnostima koje su neophod-ne i za koje nadam se ima mjesta u novom svijetu. Mnogi su pretpostavljali da će etablirani operateri određivati tempo energetske prekretnice. Ali to se ne događa. Tempo određuju novi oblici koji su u usponu. U stvarnosti se težište na tržištu vrlo brzo pomiče. Etablirana poduzeća izgubila su kupce, jer se na kapitalnom tržištu vrlo brzo može saznati odakle dolaze konkurentna nova rješenja.

Fotovoltaik je u Njemačkoj sačinjavao samo 4,5 proizvod-nje energije, kada su velika distribucijska poduzeća izgubila polovicu svoje tržišne kapitalizacije jer njihov poslovni model obzirom na pomicanje težišta na tržištu više nije funkcioni-rao. Trebali su predvidjeti, što se sprema, ali samo rijetki su to doista i učinili. Tržište se neopozivo pomaknulo i pogoduje onima koji nude učinkovitost, energiju iz obnovljivih izvora, podjelu resursa i dobru službu za korisnike. Postoje poduze-ća koja su jako odradila prijelaz, ali postoje i broja poduzeća koja kasne. Tržište će ih kazniti. Siemens je ostvario nekoliko izvanrednih doprinosa novom energetskom tržištu, a brojna poduzeća su u zaostatku.

Pričali smo o promjenama u Europi. Za razliku od Europe u SAD-u do sada tek šačica saveznih država, između ostalog Kalifornija i New York, nastoji saznati kako bi opskrba energi-jom trebala izgledati u budućnosti. Kako će se razvijati tržište u idućih 10 do 20 godina u SAD-u?Potrošači se saznati da moraju kupovati manje elektrona, te

Amory B. Lovins. godine je časopis „Time Magazi-ne“ proglasio Amorya B. Lovinsa jednim od 100 najutje-cajnijih ljudi na svijetu. Ovaj američki fizičar i najznačajniji stručnjak za energetsku učinkovitost obja-vio je više od 30 knjiga i više od 500 stručnih članaka. Lovins je redizajnirao brojne zgrade, vozila i tvornice. Sve sa ciljem da postanu učinkovitiji i troše manje. U tijeku njegove 40-godišnje karijere savjetovao je 23 državnika i poduzeća u više do 60 zemalja. Lovins je suosnivač i glav-ni gospodarstvenik zavoda Rocky Mountain Institut. Dodijeljeno mu je dvanaest počasni doktorata. Od 2011. godine član je vijeća US National Petroleum Council. Lovins je primio brojna priznanja, između ostalog Natio-nal Design Award u SAD-u, nagradu Blue-Planet. Primio je i priznanja od tvrtki Volvo, Zayed, Onassis, Nissan i Mitchell.

Justin Gerdes u razgo-voru s Amoryem B.

Lovinsom u njegovoj kući u Coloradu smje-štenoj na nadmorskoj

visini od 2.164 metara.

„Kombinacija IT-a i elektriciteta omogućuje bujicu novih poslovnih modela i mehanizama financiranja, koji vrlo brzo zamijene stare poslovne modele.“


hi!tech 01|16 31

da ih mogu iskoristiti na produktivniji način ili čak sami pro-izvoditi. Dobra je ideja kupcima ponuditi ono što žele prije nego to učini netko drugi. Potrošači sve više prelaze u „prosu-mere“ - proizvođače i potrošače. Treba poslušati što žele te se posvetiti kupcu. Kombinacija IT-a i elektriciteta omogućuje bujicu novih poslovnih modela i mehanizama financiranja, koji vrlo brzo zamijene stare poslovne modele. Moramo se pripremiti na to da će proizvodnja od strane kupca, ušteda i korištene servisnih usluga brzo nadići sve što središnje usmjeren ponuđač može osigurati.

Kamo to vodi?Srednjoročno gledano zasigurno je poželjno imati zajedničku električnu mrežu, ali sve veći broj kupaca će se isključiti iz mreže i nabavljati električnu energiju po jeftinijoj cijeni od uo-bičajenih mrežnih tarifa. Na Havajima se to već događa. Jedan od razloga zašto je agencija za vrednovanje Barclays nedavno čitav sektor SAD-a kod međunarodnog vrednovanja ocijenila nižom ocjenom bilo je istraživanje koje smo proveli pod nazi-vom „Gospodarstvo odricanja električne mreže“. Ovo izvješće ukazuje na to da je uz veću učinkovitost, solarnu energiju i jef-tinije akumulatore za individualne kupce već sada moguće od-vajanje od električne mreže velikih distributera.

Kada ste kao etablirani operater suočeni s najezdom „po-bunjenika“, i na strani potražnje i na strani ponude, postoje niz mogućnosti kako možete reagirati. Nije pametno poput noja gurnuti glavu u rupu. Također nije dobra ni strategija oporezivanja novih oblika opskrbe, boriti se protiv njih ili ih blokirati. Punoljetni kupci biti će ljuti i još će brže tražiti al-ternativna rješenja. Etabliranim poduzećima na raspolaganju stoje i druge mogućnosti: Mogu kupiti poduzeća koja imaju nove i dragocjene ideje, izrađivati kombinacije s njihovima proizvodima i preuzeti nova rješenja u portfelj.

Mogu postati ponuđači svih tehničkih rješenja. Mogu fi-nancirati energetsku prekretnicu. Posjeduju neophodne veze s kupcima, financijsku ekspertizu i neophodan cash-flow. Ne postoji razlog za to da imovinske vrijednosti ostanu samo na jednoj stani. Postoje modeli koji imaju smisla i na kojima bi se suradnjom moglo zaraditi. •

Justin Gerdes, nezavisan novinar, živi na području zaljeva San

Francisca. Specijaliziran je za energetska pitanja. Njegove članke

između ostalog objavljuju Forbes.com, The Guardian, Yale Envi-

ronment 360 i MotherJones.com.

„Ovo izvješće ukazuje na to da je uz veću učinkovitost, solarnu energiju i jeftinije akumulatore za individualne kupce već sada moguće odvajanje od električne mreže velikih distributera.“

Zavod Rocky Mountain Institute1982. godine su Amory B. Lovins i L. Hunter Lovins u Snow-massu, Colorado, osnovali zavod Rocky Mountain Institute (RMI), neovisan, neprofitan „Think- and Do-Tank“, kako ga naziva Lovins. Zavod se zalaže za čistu, sigurnu i naprednu energetsku budućnost. U Zavodu je zaposleno više od 140 analitičara, dizajnera i inženjera, a zavod ima ogranke u Coloradu, New York Cityu i Washington, DC-u. RMI daje savjete gospodarstvu, vladama, ali i akademskim, vojnim te neprofitnim i dobrotvornim partnerima. Vrijeme je za brže pronalaženje rješenja u većem mjerilu koje će omogu-ćiti povoljan prijelaz s fosilnih energenata na učinkovite energije iz obnovljivih izvora. Ciljevi RMI-a do 2025. su napredak kod prebacivanja težišta električne mreže u SAD-u na energije iz obnovljivih izvora, pretvaranje zgrada u SAD-u u visoko učinkovite zgrade, prilagođavanje ener-getskih sustava potrebama potrošača. RMI kao savjetnik države Kine želi osigurati da Kina i drugi veliki energetski potrošači prihvate RMI-ovu viziji „Re-inventing Fire“ (Otkri-vanje vatre na novi način). U prosincu 2014. RMI je najavio fuziju s organizacijom za zaštitu okoliša Carbon War Room.

hi!future


32 hi!tech 01|16

Vodik postaje sve važniji na području opskrbe energijom– npr. pomoću njega se pohranjuje višak električne energije iz vjetroelektrana ili solarnih elektrana ili se koristi kao gorivo za vozila.

Kakva rasipnost! U sjevernoj Njemačkoj puše vjetar, a brojni rotori u vjetroparkovima ne rade. „Do 20 posto vremena

postrojenja na obali Sjevernog mora moraju se isključiti, jer inače proizvedu veću količinu električne energije nego li što je potrebno“, kaže Erik Wolf, struč-njak kod Siemensa za područje elektro-lize. „Ovdje na vidjelo izlazi jedan od središnjih izazova energija iz obnovlji-vih izvora: Njihova proizvodnja varira ovisno o vremenskim prilikama. Za ra-zliku od konvencionalnih elektrana ne orijentira se prema potražnji.“ Prema iz-vješćima monitoringa Savezne agencije za električne mreže njemačka mreža za opskrbu električnom energijom svake godine može primiti sve više gigavata električne energije proizvedene u vje-

troelektranama. Dok je taj broj 2009. iznosio tek 74 gigavatsati (GWh), 2013. godine popeo se na 555 GWh.

I tako dolazi do situacija da vjetrenjače stoje za vrijeme oluje, a da se u periodi-ma bez vjetra ponovo moraju koristiti elektrane na ugljen koje ispuštaju velike količine CO2. Ovaj učinak je veći, što je udio električne energije dobivene iz vje-troelektrana i solarne energije u Njemač-koj viši. Prema planovima savezne vlade do 2030. godine bi oko polovice, a do

2050. godine oko 80 posto potražnje za električnom energijom trebalo biti pokri-veno energijom iz obnovljivih izvora. Ovaj cilj se ne može postići bez velikih spremnika: Spremnici trebaju preuzima-ti višak energije, npr. kada je vjetar jak, te tu energiju kasnije kada se ukaže potre-ba, ponovo vratiti u mrežu „Kako bi se budući izazovi energetskog sustava koji je utemeljen na energiji iz obnovljivih izvora mogli savladati, potrebne su razli-čite tehnike spremanja, od kratkoročnog

Vodik u usponu

Elektrolizator od 60 ili 90megavata bio bi dovoljan za preuzimanje viška energije u velikom vjetroparku.

Siemensovi inženjeri razvili su elektrolizator koji u roku od nekoliko milisekundi reagira na raspoloživu električnu energiju.

Pictures of the Future/Christian Buck, Sebastian Webel Siemens

015018T2_KRO_3235_hitech_01_16_wasserstoff_szenario_CE3.indd 32 22.03.16 13:21

hi!future

hi!tech 01|16 33

spremanja u trajanju od nekoliko sekun-di do nekoliko sati pa sve do dugoročnog spremanja koje se mjeri u danima i tjed-nima“, kaže Katherina Reiche, parlamen-tarna državna tajnica u Saveznom mini-starstvu za okoliš.

Središnju ulogu kod pohrane električ-ne energije trebala bi preuzeti elektroliza: Kod tog procesa se voda pomoću električ-ne energije pretvara u kisik i vodik. Pri tla-ku od 200 bara vodik posjeduje sličnu energetsku gustoću kao litij-ionska bateri-ja. Na taj način mogu se pohraniti velike količine energije, npr. u podzemnim ka-vernama u solnim jezgrama, kakve kori-ste distributeri plina kao spremnike ze-mnog plina, ili u postojećoj mreži zemnog plina, koja bez problema može preuzeti do pet posto vodika. Teoretski mogla bi transportirati 130 teravatsati električne energije u obliku vodika, što odgovara go-tovo četvrtini godišnje potrošnje električ-ne energije u Njemačkoj.

Vodik kao gorivoKada nema vjetra ili je oblačno moguće je koristiti plin iz kaverni te ga sagorijevati npr. u kombiniranoj termoelektrani, koja koristi električni generator za proizvod-nju električne energije. Zasada doduše ne postoje turbine koje rade na čisti vodik, ali do 2018. godine to bi se moglo realizirati. Siemens se tako pomno priprema na ra-zvoj plinskih turbina koje koriste vodik kao gorivo. Iako se gotovo polovica ener-gije vjetra gubi prilikom elektrolize i ka-snijeg sagorijevanja u turbinama, više nije potrebno isključivati rotore vjetroe-lektrana zbog prekapacitiranosti.

Preduvjet za spremanje električne energije, koja se ne može iskoristiti, u obliku vodika je da elektrolizatori, koji iz električne energije proizvode ovaj plin bogat energijom, mogu brzo reagirati na promjenjivu ponudu električne snage. Dosada su uređaji s vremenom reakcije od nekoliko minuta bili prespori. Istraži-vači kod Siemens Corporate Technology već nekoliko godina rade na daljnjem ra-zvoju alternativne tehnologije elektroli-ze, koja je znatno fleksibilnija: U elektro-lizatoru membrana koja provodi protone (PEM membrana) razdvaja elektrode, na

kojima nastaju kisik i vodik, za razliku od konvencionalne tehnike za alkalnu elek-trolizu. Ovaj PEM elektrolizator reagira izrazito dinamično u roku od nekoliko milisekundi te bez problema neko vrije-me može podnijeti trostruka opterećenja od njegove nominalne snage, na taj način on sam kod brzog porasta proizvodnje električne energije može bez problema obraditi viškove energije.

Iz laboratorija u praksuSiemensova PEM- tehnika u međuvreme-nu je napredovala do te mjere da se od istraživanja može prijeći na primjenu: Istraživački tim trenutačno radi na drugoj generaciji proizvoda koji je nasljednik la-boratorijskog elektrolizatora s deset kilo-vata (kW) nominalne snage i prvog tes-tnog uređaja na području od 300 kW mak-

2018. godine bi turbine koje kao gorivo koriste čisti vodik mogle biti stvarnost.

U Mainzu je Siemens zajed-no sa svojim partnerima postavio kamen temeljac za najveći sustav za elektrolizu u svijetu.


Vjetroturbine osigurava-ju većinski dio potrebne električne energijeDok na otvorenom moru veliki rotori promjera 250 metara pokreću plutajuće turbine od 20 megavata te time proizvode velike količine električne energije visoke dostupnosti, vjetroturbine na kopnu ruše cijene. S promjerom rotora do 150 metara i snagom od 3 do 5 megavata ove vjetroelek-trane proizvode električnu energiju po nižim cijenama od elektrana na ugljen.

Snažni PEM sustavi za elektrolizu (s moguć-nosti stupnjevanja od nekoliko kilovata do više od 100 megavata) proizvode vodik, plin s izvanrednim svojstvima: on služi kao siro-vina u kemijskoj industriji, kao gorivo za vozila i kao medij koji se može pohraniti. Ujedno brine za energetsku sigurnost povratnim strujanjem u kombiniranim ter-moelektranama.

Elektrolizatori pretva-raju struju dobivenu iz vjetra u vodik

simalne snage. Radi se o elektrolizi pod vi-sokim tlakom s nominalnom snagom od 1,25 megavata (MW) i maksimalnom sna-gom od 2,1 MW. Od početka srpnja 2015. tri takva elektrolizatora s ukupnom sna-gom do šest MW u pogonu su u najvećem postrojenju za elektrolizu vodika u svijetu u okviru istraživačkog projekta u Mainzu. Postrojenje je za nekoliko sekundi spre-mno za rad te je time idealno za kombini-rano korištenje s energijama iz obnovlji-vih izvora. Postrojenje proizvodi vodik po-moću ekološki prihvatljive električne energije, između ostalog iz susjednih vje-troelektrana. Vodik se kao medij za pohra-nu električne energije dodaje u plinsku mrežu te se koristi za industrijske procese i vozila s gorivim člankom.

Elektrolizator od 100 MWS ovom novom generacijom elektroliza-tora troškovi su s peteroznamenkastog iznosa u eurima na kilovat za električnu priključnu snagu smanjeni znatno ispod 2.000 eura na kilovatsat. S daljnjim po-boljšavanjem konstrukcija troškovi će najkasnije do 2018. biti spušteni znatno ispod 900 eura na kilovat. Treća genera-

cija Siemensovih elektrolizatora trebala bi biti u stanju preuzeti do 100 MW sna-ge te višak ekološki proizvedene el. energije u velikim količinama pretvoriti u vodik. Elektrolizator od 60 ili 90 MW bio bi dovoljan za preuzimanje viška energije u velikom vjetroparku.

Ovdje se pokazuje velika prednost vo-dika: njegova svestranost. Vodik se može ponovo pretvoriti u električnu energiju, može se koristiti kao gorivo za automo-bile ili se može „metanizirati“, u tom slu-čaju se vodik (H2) u kombinaciji s CO2 pretvara u metan, glavni sastojak ze-mnog plina. Na taj način bi se energija „ekološkog“ vodika mogla pohraniti u postojeću infrastrukturu distributera plina te koristiti za grijanje ili za pogon vozila s plinskim pogonom. „Metanizaci-ja je u načelu dobra ideja“, komentirao je stručnjak iz Siemensa, Wolf. „Proces je klimatski neutralan sam ako se uz H2, iz ekološkog izvora koristi i CO2 iz ob-novljivog izvora, kao npr. iz postrojenja na biomasu. Za pretvaranje vodika u me-tan također je potrebna energija - stoga je iz energetske perspektive uvijek učin-kovitije vodik koristiti izravno“.

Sa svojim mem-branama koje pro-

vode protone Siemensov elek-

trolizator je idea-lan za snažno

promjenjivu proi-zvodnju električ-

ne energije.

34 hi!tech 01|16 Pictures of the Future/Christian Buck, Sebastian Webel Siemens

Svijet


hi!future

hi!tech 01|16 35Siemens Siemens

Nove tehnologije omogućuju proizvodnju i distribuciju električne energije na način koji ne šteti klimi i koji je eko-nomičan, a inovativna industrijska rješenja te tehnologije zgrade omogućuju učinkovito korištenje energije. Na taj način dodatno omogućuju pouzdanu opskrbu energijom u gospodarstvu i privatnom sektoru.

Primjer su energetski autarkna proizvodna postrojenja. Osno-vu za pouzdanu kombinaciju velikih elektrana, virtualnih parkova elektrana, upravljivog opterećenja, upravljanja potrošnjom i fleksibilnih spremišta predstavljaju sustavi za upravljanje podacima. Oni koordiniraju velikim količinama informacija u stvarnom vre-menu, na taj način optimiziraju energetski sustav te ga istovremeno stabiliziraju.

energije 2050Zamislimo svijet za 35 godina. U

svim sektorima gospodarstva i privatnog života električna ener-

gija potisnula je u velikoj mjeri uobičaje-ne energente, u industriji jednako kao i u cestovnom prometu te grijanju.

Obnovljivi izvori energije, vjetar i sun-ce, u međuvremenu su preuzeli vodeću ulogu kod opskrbe električnom energi-jom. U energetskom sustavu svakodnev-

no nastaju mala postrojenja za proizvod-nju energije kao i čvorišta decentralizira-nih mrežnih struktura i centraliziranog glavnog energetskog sustava.

Zahvaljujući novoj raspodijeli uloga između proizvođača i potrošača elek-trične energije, inteligentnom umreža-vanju i mogućnosti fleksibilne pohrane energije, sustav je izrazito robustan i pouzdan.

Kombinirane termoelektrane zahvaljuju-ći svojoj fleksibilnosti i dalje igraju važnu ulogu kod osiguravanja regulacijske energije. Te termoelektrane zahvaljujući gorenju vodika postižu visok stupanj električne učinkovitosti od čak 70 posto, a kod kogeneracijskih postrojenja stu-panj iskoristivosti goriva od čak 95 posto.

Kombinirane termoe-lektrane s učinkovito-sti do 70 posto

Mreža visokonaponske istosmjerne stru-je, poznata i pod nazivom „super-grid“, predstavlja okosnicu energetskog susta-va. S nekoliko čvorišta za mreže izmjenič-ne struje osigurava opskrbu električnom energijom u rastućem broju decentralizi-ranih mreža. One pomoću smart-grid teh-nologija stvaraju samostalne jedinice u sustavu.

Energetska stabilnost putem supermreže visokonaponske istosmjerne struje

Energetski autarkna industrij-ska postrojenja i energetski učinkovite zgrade


36 hi!tech 01|16 Pictures of the Future/Sandra Zistl, Katrin Nikolaus Siemens

Električne mreže se sve intenzivnije povezuju s informacijskom i komunikacijskom mrežom , proizvodni procesi su istovremeno jače digitalno umreženi – što predstavlja ulazna vrata za Internet kriminalce. Siemens se brani visokom tehnologijom

Visoka tehnologija za maksimalnu sigurnost

Semafor ne radi. Benzinske pum-pe su beskorisne. Čitav je grad u mraku. Hladnjaci, ekrani, telefo-ni i repetitori za mobitele -bez

električne energije više ne mogu obavlja-ti svoju funkciju. Jednim udarcem može se čitav grad ili čak čitava zemlja oviti u tamu i postati sasvim bespomoćna. Već i sam scenarij tzv. „switch off-a“ pravi je horor i to ne samo za gospodarske i poli-tičke činitelje.

Zadatak ljudi poput Volkera Distelrat-ha – Head of Cyber-Security u odjelu Di-vision Energy Management kod Siemen-sa – je spriječiti takve scenarije. Stručnjak za cyber sigurnost te informacijsku i ko-munikacijsku tehnologiju pronalazi teh-nička rješenja koja otežavaju napadačima ulazak u sustav. U vrijeme inteligentnih električnih mreža paralelno uz električ-nu mrežu nastaje informacijska i komu-nikacijska mreža, koja međusobno pove-zuje sve proizvođače električne energije i potrošače te mrežne operatere. „Neovi-sno o prednostima takvog umrežavanja, naše mreže na taj način postaju jače pod-ložne napadima“, ovako Distelrath opisu-je sigurnosne izazove inteligentne mre-že. Stoga je cyber sigurnost jedan od najvećih i najvažnijih izazova distribute-ra energije.

Mogućnost obrane energetske mreže pritom ne ovisi samo o sigurnosti pojedi-načnih komponenti, već treba zaštiti su-stav kao cjelinu. „Ako se te mreže opre-maju komponentama pametne mreže, u središtu pažnje nije samo poboljšavanje inteligencije, već i sigurnosni aspekt. Su-rađujemo s kupcima“, objašnjava Volker Distelrath, „i po pitanju migracija čitavih energetskih mreža ili pojedinačnih susta-va kao i po pitanju instalacije uređaja.“

Bitno je zaštiti mrežu kupca unutar električne mreže. Zaštita kritične infra-strukture mora se odvijati na svim razi-nama. Sigurnosna arhitektura proteže se od pojedinačnih senzora i terenskih uređaja do aplikacijske površine na ra-zličitim krajnjim uređajima: od tableta, na koji servisni inženjer prima važne in-formacije i upute za rad, pa sve do pa-metnih brojila koja evidentiraju osjetlji-ve podatke kupaca.

Mogućnost upravljanja energetskom mrežom mora ostati dostupnaVažna je i stroga kontrola pristupa. Od pravilnog generiranja lozinki pa sve do dodjele uloga i prava potrebno je voditi računa o nekoliko aspekata. Ovdje kritič-na infrastruktura u vlasništvu npr. mrežnih operatera dobiva dodatan pose-ban zadatak: i kod nekoliko pogrešnih pokušaja prijave račun se ne smije bloki-rati. Iz sigurnosnih razloga mogućnost upravljanja energetskom mrežom uvijek mora biti dostupna. To se odnosi čak i na uspješan vanjski pokušaj cyber napada na sigurnost: Hakirani uređaj se ne smi-je jednostavno isključiti. U idealnom slučaju pametno osmišljen sigurnosni koncept obranit će hakerski napad i sce-narij „switch off-a“ ostaje samo scenarij.

I brojna industrijska poduzeća strahu-ju od toga da će međusobno snažnije umrežavanje strojeva i postrojenja te umrežavanje u čitavom lancu stvaranja dodatne vrijednosti u sklopu digitalizaci-je uzrokovati dodatne sigurnosne rizike. Istovremeno su prisiljeni pretvoriti svoja zatvorena postrojenja u otvorene proi-zvodne krajolike kako bi njihova proi-zvodnja postala fleksibilnija i povoljnija. Rolf Reinema ima spreman odgovor za tu

015018T2_KRO_3839_hitech_01_16_ITsecurity_CE3.indd 36 17.03.16 11:54

hi!future

hi!tech 01|16 37

U doba pametnih mreža paralelno uz električnu

mrežu nastaje informacijska i komunikacijska mreža.


Zero-day napadi

Curenje podataka iz oblaka

Mobilni malware / ciljani napadi

Podmetanje SQL_upita

Phishing napadi

Napadi na ciljanu infrastrukturu

Watering hole napadi

Napadi na dobavljačke lance

Ugrožavanje od strane insidera

DDos napadi

dilemu: „Ako se industrija pritom pouz-daje u općenit sigurnosni koncept, rizici se mogu držati pod kontrolom“. Reinema je kod Siemens Corporate Technology od-govoran za tehnološko polje IT-Security, skupinu IT stručnjaka čiji je zadatak ra-zvijati opsežna sigurnosna rješenja za Si-emensovo poslovanje.

„Ranije su dvorišna vrata i alarmni uređaji štitili tvornice. Danas pak treba

preduhitriti hakere i na vrijeme otkriti sigurnosne propuste. To je najvažniji za-datak osoba zaduženih za sigurnost u industriji“, zaključio je stručnjak za IT-sigurnost, Heiko Patzlaff. Njegova ekipa za Cyber-Security Intelligence and Inve-stigations razvila je program pomoću kojeg poduzeća brzo i jednostavno mogu pregledati svoje IT sustave te pro-vjeriti jesu li u skladu s najaktualnijim

stupnjem sigurnosti: pritom se traže za-starjeli softveri, manjkava ažuriranja ili loše održavano upravljanje pravima i lo-zinkama. Uspješno je dovršen pilot pro-jekt u jednom Siemensovom odjelu. Sada se ovaj softverski paketi s jedno-stavnom primjenom razvija u uslugu koju će Siemens nuditi.

Uočavanje napada u stvarnom vremenuIdući element IT sigurnosti koji razvija Patzlaffova ekipa je novi nadzorni sustav koji identificira cyber napade gotovo u stvarnom vremenu. „Napadi se u pravilu ne otkrivaju dovoljno rano. Kada malwa-re jednom uđe u sustav, u miru može po-tražiti put kroz podatke i izvršiti svoj za-datak izvlačenja podataka ili manipulacije podacima“, kaže Patzlaff. Nadzorni sustav koji je razvio njegov tim treba olakšati postupak: „U tu svrhu izrađujemo algoritme koji ispituju stru-je podataka obzirom na njihovu podlož-nost napadu“, objašnjava ovaj stručnjak za sigurnost. „Obzirom da svaki IT su-

38 hi!tech 01|16 Pictures of the Future/Sandra Zistl, Katrin Nikolaus Astrid Eckert/TU München

Deset najčešćih oblika cyber napada

Troškovi cyber kriminala(procijenjeni troškovi u američkim dolarima)

Prema mišljenju stručnjaka ovo su oblici cyber napada ili opasnosti koji će prevladavati u iduće tri godine.

49%

41%

38%

37%

36%

35%

29%

25%

23%

23%

Izvor: 2015 Global Megatrends in Cybersecurity / Ponemon Institute, Research Report

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

Global:

400 milijardi375 milijardi< Minimum:

575 milijardi> Maksimum:

Izvor: CSIS / McAfee 2014: Net Losses – Estimating the Global Cost of Cyber Crime


stav ima vlastite zakonitosti, potrebno je prilagoditi otkrivanje tragova tim zako-nitostima“, otkrio nam je dizajner. Kada sustav za nadzor otkrije nepravilnosti, automatski obavještava sigurnosni cen-tar. „Tako specijalisti za IT sigurnost ana-liziraju pokušaj napada te pokreću pro-tumjere“.

U industriji se brojne komponente tek naknadno opremaju za obranu od nove opasnosti iz cyber prostora, a kod Siemensa se nove podatkovne platforme i usluge za vrijeme njihovog razvoja opremaju robusnim i općenitim sigur-nosnim mehanizmima. Takva situacija je i platforma za analizu podataka IDA (Industrial Data Analytics), za koju je Fa-bienne Waidelich, Senior Key Expert za Smart-Data-Security, u suradnji s kole-gama razvila sigurnosni koncept.

IDA je platforma koja u prvom redu prikuplja podatke iz senzora i elektron-skih protokola održavanja iz strojeva po-put plinskih turbina te ih vrednuje pomo-ću naprednih analitičkih alata. Prednost za operatera, a time i Siemensove kupce je sljedeća: Na vrijeme su obaviješteni o tome da je potrebno zamijeniti neki dio plinske turbine kako bi se spriječile greš-ke u rad ili kako bi se bolje mogle reguli-rati postavke temperature kod sagorije-vanja plina i optimizirati snaga. „Ako neovlaštene osobe ostvare pristup poda-cima kupaca, mogu ih manipulirati te si-mulirati slučaj koji iziskuje popravak, iako on uopće ne postoji.“, objašnjava Waidelich. Stoga je Siemens kod kon-strukcije podatkovne platforme najveću pažnju usmjerio na sigurnost. Izvor po-dataka, znači npr. zbirni spremnik na tur-bini mora se prijaviti putem postupka au-torizacije na poslužitelju. To znači da mora posjedovati odgovarajući kripto-grafski ključ kako bi uopće mogao pri-stupiti podacima.

Još jedna ekipa na tehnološkom polju IT-Security dodatno uz IT infrastrukturu i Siemens proizvode detaljno ispituje i vlastita rješenja odjela. Zatim će se po-kazati je li zid koji su Fabienne Waidelich i njezina ekipa dizajnirali dovoljno visok i jesu li sigurnosne rupe dovoljno kon-trolirane. •

hi!future

hi!tech 01|16 39

„Upravljanje sigurnosti trebalo bi biti dio strategije poduzeća“

Možemo li obzirom na neprestan rast opasnosti za sigurnost imati povjerenja u Internet i naša komu-nikacijska sredstva?Cyber napadi doista su u velikom

porastu. Ali ne samo to: istovremeno

mijenjaju svoju orijentaciju. Više se

ne događaju po nasumičnom načelu

kante za zalijevanje, već su snažniji,

a time i usredotočeniji na određena

poduzeća ili čak na pojedince. Polazi

se od pretpostavke da je dobit koja se

može ostvariti cyber kriminalom veća

od dobiti koja se na međunarodnoj

razini može ostvariti trgovinom

drogom.

Na koji način poduzeća mogu do-bro zaštititi vlastite podatke?Opsežno upravljanje sigurnosti treba-

lo bi biti dio strategije svakog poduze-

ća. Danas se podaci mogu zaštititi u

oblaku putem ugovorom propisanog

povjerljivog odnosa s pružateljem

usluge. Umreženi sustavi podliježu

višoj dinamici te se sigurnosno stanje

mora nadzirati u okviru trajnog proce-

sa. Potrebni su napredni nadzorni i

kontrolni postupci, koji su nezaobila-

zno integrirani u sigurnosnu arhitek-

turu kako bi se sigurnosna situacija

mogla autonomno nadzirati te kako bi

se kod pojave pokazatelja potencijal-

nih napada mogle pravovremeno

poduzeti protumjere.

Na što se istraživanje treba usmje-riti kako bi se zajamčila sigurnost u Internetu inteligentnih sustava?Bitna osnova za sigurnost je pouzdana

identifikacija i autorizacija djelujućih

aktera. Izazov kod interneta stvari je

osiguravanje upotrebljivih i stupnjeva-

nih identifikacijskih postupaka na

način da se brojne tisuće objekata

umreženih na Internetu jasno mogu

međusobno identificirati, a da nije

potrebno unaprijed izmjenjivati ključ-

ne materijale između aktivnih objeka-

ta te iste pohranjivati, što u brojnim

scenarijima i nije moguće. U tu svrhu

u AISEC-u istražujemo tehnike koje

nam omogućuju izvođenje identiteta

objekta iz karakterističnih fizikalnih

svojstava materijala za objekte koji se

trebaju identificirati. Jednako kao što

se ljudi mogu jasno identificirati

temeljem biometrijskih obilježja

poput npr. otiska prsta, postoji i neka

vrsta biometrije za objekte. Istražuje-

mo razvoj tzv. PUF-ova, odnosno

Physical Unclonable Functions, kod

kojih se identitet može okarakterizira-

ti temeljem fizičkih obilježja koja se

ne mogu replicirati. Nadamo se da će

inovativna zaštitna folija za objekte

utemeljena na PUF svojstvima, koju

smo dizajnirali, za dvije do tri godine

biti spremna za tržište.

Interview: Harald Hassenmüller

Claudia Eckert je voditeljica zavoda za primi-jenjenu i integriranu sigurnost,Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC), u Münchenu i profesorica na Tehničkom sveučilištu München, na kojem drži katedru za IT-sigurnost na Fakultetu za informatiku. Kao članica različitih nacionalnih i internacionalnih industrij-skih savjetodavnih vijeća i znanstvenih odbora savjetuje poduzeća, gospodarske udruge te javne službe po svim pitanjima IT sigurnosti.


Rijad, glavi grad Saudijske Arabi-je sa šest milijuna stanovnika, želi preuzeti kontrolu nad br-zim rastom broja stanovnika u

tom gradu. Stoga ova metropola izgrađu-je lokalnu prometnu mrežu u obliku nove mreže za podzemnu željeznicu du-ljine 175 km. Siemens mu u tome poma-že: Siemens će između ostalog isporučiti 74 Inspiro-Metro automatizirana vlaka za dvije od šest linija. Vlakovi će se kon-struirati u tvornici Wien-Simmering i opremiti podvozjem iz pogona u Grazu.

Posebnost ove narudžbe u vrijednosti od 1,5 milijardi eura je sveobuhvatna di-gitalizacija koja se nadograđuje na insta-liranu bazu: WLAN-signalizacijska tehni-ka i tehnika za upravljanje vožnjom vlaka

omogućuju da ovi automatizirani vla-kovi prometuju u razmacima od 90 se-kundi. Zahvaljujući tom brzom ritmu u jednom satu moguće je prevesti 21 000 putnika. Ovaj brzi ritam moguć je jer se na osnovi puta kočenja i brzine vlakova neprestano izračunava najmanji mogući razmak. Istovremeno digitalni upravljač-ki sustav na osnovi profila rute određuje koliko vlak treba ubrzati kako bi držao razmak od vlaka ispred njega i pritom trošio najmanju količinu energije.

Siemens u svijetu zauzima vodeću tr-žišnu ulogu na području elektrifikacije,

automatizacije, kod urbanih struktura ili novih rješenja za zdravstvene sustave te u velikoj mjeri doprinosi istraživanju i ra-zvoju. Na primjeru grada Rijada pokazuje sljedeće: Poslovi digitalizacije su bez sumnje najdinamičniji, s predviđanjem rasta od sedam do devet posto na godinu. Ponude digitalnih usluga poput predviđa-nja utemeljenih na podacima kod uprav-ljanja imovinom, zabilježile su veliki po-rast, jednako kao i vertikalni softver poput podatkovne platforme Comos

usmjerene na optimalizaciju postrojenja ili softver za prikazivanje slika syngo.

Stvarnost u jedinicama i nulamaNaša stvarnost, neovisno o tome radi li se o temperaturi plamena u plinskoj tur-bini, brzini lokomotive ili kapacitetu električne mreže, sve se više prikazuje kroz jedinice i nule. Trend koji zasigurno neće usporiti, kada će se u idućih 30 go-dina kapacitet izračunavanja, mogućnost pohrane i stopa prijenosa podataka kod

40 hi!tech 01|16 Pictures of the Future/Hubertus Breuer Siemens

hi!future

Siemens ubrzava digitalizaciju na svim poslovnim područjima. Najvažnija sirovina budućnosti su pametni podaci, ali i inovativni poslovni modeli također doprinose kulturološkoj prekretnici

Digitalna poduzeća

Na novoj metro liniji u Rijadu u jednom satu biti će moguće prevesti 21.000 putnika. WLAN-signalizacijska tehnika i tehnika za upravljanje vožnjom vlaka od Siemensa omogućuju da ovi automatizirani vlakovi prometuju u razmacima od točno 90 sekundi.

015018T2_KRO_4041_hitech_01_16_digitalesUntern_CE3.indd 40 17.03.16 11:54

mikročipa još jednom povećati za tisuću puta. Posljedica koja je već primijećena: Digitalni strojevi postali su sastavni dio naše svakodnevice i poslovnog života. Na tablet računalu možete čitati novine i ča-sopise, uključiti rasvjetu u dvorištu, upravljati robotom i nadzirati čitavu elektranu.

Podaci sami za sebe naravno ne pred-stavljaju neku vrijednost. Korisni su samo ako su pravilno posloženi te nam omogu-

ćuju oblikovanje svijeta na novi način. Ne radi se o velikim podacima, već o pamet-nim podacima. A to je Siemensova speci-jalnost. Tehnologija elektrana, elektrifi-kacija i automatizacija pomoću programa koji samostalno uče, samostalna dijagno-stika ili održavanje obzirom na stanje- di-gitalna transformacija obuhvaća sve po-slove. Dobar primjer su plinske turbine u kojima stotine senzora mjere temperatu-re, tlakove, strujanja i sastav plinova. Ako se te vrijednosti pravilno analiziraju po-moću inteligentnih algoritama, operateri-ma elektrana moguće je dati preporuke o tome na koji način mogu učinkovitije upravljati pogonom te smanjiti emisije štetnih tvari.

Dodatni primjer su novi servisni mo-deli u vlasništvu Power Generation Servi-ces. Umjesto ranije uobičajenih standar-diziranih ugovora o održavanju odjel danas može ponuditi fleksibilnije servi-sne ugovore (FlexLTP). Vode računa o specifičnim zahtjevima svakog kupca ob-zirom na obujam održavanja, intervale održavanja i snagu te mu nude veću ras-položivost i pouzdanost nego li kod kla-sičnih ugovora o održavanju.

Više od poslovnog poljaNavedeni primjeri pokazuju: Pametni podaci omogućuju Siemensu razviti rje-

šenja za sva poslovna polja. A to je za Si-emens puno više od jednog poslovnog polja. „Naš cilj je postati digitalno podu-zeće“, zaključio je Siegfried Russwurm, član uprave i Chief Technology Officer kod Siemensa. Digitalizacija bi u buduć-nosti trebala obilježiti sve djelatnosti Si-emensove korporacije. Postoje brojni po-tencijali za sinergiju koji bi se mogli iskoristiti. Poput Industrial-Data-Analyti-cs-(IDA-) platforme. U budućnosti bi po-slovne jedinice mogle nuditi usluge te-meljene na podacima iz jednog izvora. IDA-u razvija središnja istraživačka i ra-zvojna jedinica Corporate Technology te bi trebala biti spremna za rad još u 2015.

Iako je Siemens danas u potpunosti opremljen za razdoblje digitalizacije, kulturološka prekretnica u poduzeću se nastavlja. Npr. agilni razvoj softvera po-maže nam da realiziramo računalne pro-grame u kraćim ciklusima i u užoj surad-nji s kupcima. Ili na način da se digitalne platforme dodatno izgrađuju te se u su-radnji s industrijskim partnerima una-pređuju novi standardi i digitalni eko su-stavi. „Jednako kao u kući, mi u Siemensu raspolažemo solidnim i izrazito moder-nim temeljima“, kaže Russwurm. „Oni su osnova na kojoj možemo poticati digita-lizaciju i profitabilni rast u svim našim poslovima.“ •

hi!tech 01|16 41

Comos Enterprise platforma: brza obrada i sigurno upravljanje ujedno i kod rastućeg broja projektnih podataka.

Tehnologija elektrana, elektrifikacija i automatizaci-

ja pomoću programa koji samostalno uče, samostalna

dijagnostika ili održavanje obzirom na stanje- digitalna

transformacija obuhvaća sve poslove.

015018T2_KRO_4041_hitech_01_16_digitalesUntern_CE3.indd 41 17.03.16 11:54

Četrdeset godina nakon početka rada prvog serijskog modela Si-retom, Siemens Healthcare

može se osvrnuti na uspješan razvoj njegovog sektora koji se bavi kompju-terskom tomografijom. S inovacijama poput spiralne, višeslojne i nedavno dual-source tehnologije Siemens je ostvario značajne doprinose na CT-trži-štu i u kliničkoj dijagnostici. Danas se svake sekunde pregledaju tri pacijenta pomoću Siemensovog CT-a. Portfelj seže od robusnih sustava za osnovnu opskrbu poput Somatom Scope pa sve do najbržeg i najsnažnijeg CT skenera u svijetu, Somatom Force. Njegove vr-hunske vrijednosti dokaz su izuzetno

brzog tehničkog napretka za liječnike i pacijente: 1975. godine je kompletno skeniranje glave pomoću uređaja Sire-tom trajalo oko devet minuta, a danas se uređajem Somatom Force može sni-miti čitav gornji dio tijela za manje od jedne sekunde, pri čemu doza rendgen-skog zračenja u visini od 0,1 milisiverta odgovara opterećenju zračenja kojem se izlažemo prilikom jednog interkonti-nentalnog leta.

"U suradnji s našim kliničkim istraži-vačkim partnerima i kupcima u prote-klih 40 godina omogućili smo stvari na koje se drugi ne usuđuju ni pomisliti“, rekao je Walter Märzendorfer, glavni iz-vršni direktor za kompjutersku tomo-

grafiju i radioonkologiju kod Siemens Healthcarea, "npr. dual-source tehnolo-gija". Od predstavljanja prvog dual-so-urce CT-a u svijetu pod nazivom Soma-tom Definition 2005. godine Siemens je sve svoje vrhunske uređaje opremio s dvije rendgenske cijevi i detektorima. Već Somatom Definition je zahvaljujući svojoj tehnici omogućio kliničke snim-ke pri brzini koja je dotada bila potpuna nepoznanica. Kucanje srca moglo se snimiti u djeliću sekunde, CT srca po-stao je klinička rutina. Dual-Source-CT oslobodio je put za spektralno dual-energy snimanje, koje omogućuje pre-cizniju diferencijaciju različitih materi-jala u tijelu: tkiva, kosti, implantata.

Priča o uspjehu: 40 godina kompjuterske tomografije kod Siemensa

Poseban prostorni ambijent

Vrhunska tehnologija

Siemens-Division Building Technolo-gies proširila je svoju proizvodnu li-

niju Gamma instabus za staklena sen-zorska tipkala. Laganim dodirom površine tipkala moguće je intuitivno upravljati osnovnim funkcijama prosto-rije poput rasvjete i sjena te upravljanje scenama.

Nova senzorska tipkala mogu biti po-dijeljena na dva, četiri ili osam polja. Po-lja su raspoređena vertikalno i mogu se koristiti u parovima ili pojedinačno. Oko senzorskih polja nalaze se LED svje-tleći prsteni s mogućnosti prigušenja

svjetla, u sedam boja kojima se prikazu-je status (npr. uključeno/isključeno svjetlo) ili se mogu koristiti kao orijen-tacijska rasvjeta. Senzorska tipkala po-sjeduju senzor za približavanje, koji u tamnom okruženju služi kao pomoć kod orijentacije. Ugrađeni dojavljivač zvu-kom potvrđuje unos postavki. Uz oda-brane glavne funkcije i druge funkcije mogu se koristiti s vremenskim poma-kom ili se aktivirati dugim pritiskom na tipkalo. Senzorska tipkala također po-sjeduju integrirani scenski modul, kojim se upravlja s do osam scenskih

kanala. Novi senzori prikladni su za korištenje u ekskluzivnim stambenim kompleksima, reprezentativnim ured-skim prostorijama te u hotelijerstvu i gastronomiji. •


015018T2_KRO_4243_hitech_01_16_introlife_cee_CE3.indd 42 22.03.16 10:00

U okviru jedinstvenog pilot-projekta na svijetu u Berlinu Siemens je za-

jedno s partnerima pokazao kako će se u budućnosti brže moći pronaći parkirno mjesto za automobil. Poduzeće je na jed-noj dionici ceste u svrhu ispitivanja i de-monstracije instalirala radarske senzore na uličnu rasvjetu, koji odašilju informa-

cije o zauzetosti parkirnih mjesta. Senzo-ri pomoću električnih akumulatorskih stupova dojavljuju koja su parkirna mje-sta slobodna, a koja su zauzeta. Centrala za prometne informacije u gradu može koristiti te informacije za vlastite infor-mativne službe te ih prosljeđivati putem sučelja, tako će vozači automobila u sva-kom trenutku biti informirani o tome, gdje postoje slobodna parkirna mjesta. Rezultati testiranja bit će dostupni 2016. godine te će se moći zaključiti je li sustav primjeren za redukciju emisije CO2 usli-jed kraćeg traženja parkirnog mjesta. •

Koristan radar

intro

hi!tech 01|16 43

4,55kilometara je relacija koju u prosje-ku prođu vozači u potrazi za parkirnim mjestom u njemačkim gradovima

26% pitke vode u Francuskoj iscuri iz vodoopskrbne mreže zbog oštećenja

Kompjuterski tomograf Somatom Force od Siemensa može snimiti čitav gornji dio tijela za manje od jedne sekunde.

hi!life

015018T2_KRO_4243_hitech_01_16_introlife_cee_CE3.indd 43 22.03.16 10:00

Pošlo je više od 40 godina otkada je otac kompjuterske tomografi-je (CT), Godfrey Hounsfield, sa svojom ekipom razvio prve

funkcionalne kompjuterske tomografe. U listopadu 1971. godine bio je spre-man za prve bolničke pretrage. Osnova za ovu vrstu kliničke dijagnostike je i do danas najznačajnije otkriće u povijesti medicinske tehnike, a to su rendgenske zrake koje je otkrio fizičar Wilhelm Con-rad Röntgen 8. studenog 1895.

Tehnološki miljokaziS inovacijama poput spiralne, višeslojne i naposljetku dual-source tehnologije Siemens je desetljećima u velikoj mjeri doprinijeo napretku na tržištu kompju-terskih tomografa i kliničke dijagnosti-ke. Danas se svake sekunde pregledaju tri pacijenta pomoću Siemensovog CT-a. Njegov portfelj obuhvaća sve od robu-snih sustava za osnovnu brigu poput Somatom Scopea pa sve do najbržeg i najsnažnijeg CT- skenera na svijetu, So-matom Forcea. Moderni kompjuterski tomografi i danas rade na jako sličnom principu kao i u vrijeme gospodina Ho-unsfielda, iako se iz tehničkog gledišta između tada i danas nalaze čitavi svjeto-vi - od prvih koraka u obliku crno-bije-lih zrnatih slika pa do 3D i 4D podatkov-

nih slogova visoke rezolucije kojima se može bestupanjski upravljati.

Uobičajena aplikacija za trodimenzi-onalnu vizualizaciju medicinskih sli-kovnih podataka, na osnovi podataka dobivenih kompjuterskom tomografi-jom ili magnetskom rezonancom, je tzv. volume rendering, kod kojeg se odašilju jednostavne vizualne zrake za izračun slika. Siemens je sada u obliku Cinema-tic Renderinga razvio novu vrstu algori-tma za rendering na fizičkoj osnovi, koji simulira složenu interakciju fotona i skenirane anatomije pacijenta te omo-gućuje izradu izvanrednih, realističnih slika nalik fotografijama u stupnju rea-lističnosti koji je dosada bio nepoznat. Za razliku od klasičnog volume rende-ringa, Cinematic Rendering provodi fi-zičku simulaciju. Dok tradicionalne vo-lume rendering tehnike primjenjuju unaprijed definirane vrijednosti boja, zamućenosti i svjetline te pritom polaze od umjetnog izvora svjetlosti, kod Cine-matic Renderinga se zahvaljujući simu-laciji širenja svjetlosti putem efekata kao što su utjecaji okoline, sjenčanja, izračuna svjetlosti, prekrivenosti, dis-perzije i mekanih sjena može stvoriti veliki dinamički obujam te se za nekoli-ko sekundi anatomski detalji mogu pri-kazati u visokoj rezoluciji. Ova i druge

44 hi!tech 01|16 Siemens Hospital do Coração/São Paulo/Brasilien

Susret anatomije i kinaCinematic Rendering ime je novog Siemensovog softvera, koji medicinske slikovne podatke pretvara u trodimenzionalnu vizualizaciju s dosada nepoznatim stupnjem realističnosti. Pacijenti, medicinski radnici i studenti u jednakoj mjeri imaju koristi od toga.

015018T2_KRO_4447_hitech_01_16_cinematic_rendering_CE3.indd 44 17.03.16 11:55

hi!tech 01|16 45

hi!life

Krv u lijevoj srčanoj klijetki, kao i okolnim koronarnim krv-

nim žilama u kojima su postav-ljeni stentovi, prikazana

pomoću Cinematic Renderinga

Susret anatomije i kina


tehnike kao podesivo vrijeme otvaranja blende i podesiva oštrina pokreta kori-ste se i u filmografiji, odakle i potječe naziv Cinematic Rendering.

Danas se u medicinskom sektoru pre-težito koriste plastični prikazi kako bi se omogućio brzi pregled pacijenta. Cine-matic rendering mogao bi se koristiti kod planiranja medicinskih zahvata. Specijalni rendering postupak naime ki-rurgu daje izrazito realističan prikaz si-tuacije na koju će naići prilikom opera-cije pacijenta. Cinematic Rendering na-dalje može olakšati komunikaciju između liječnika i pacijenta, obzirom da je realan prikaz u boji za pacijenta pre-gledniji od klasičnih prikaza slojeva, u nijansama sive boje. I kod specijalizaci-je, za studente medicine i medicinsko osoblje, Cinematic Rendering je dobar

izbor, obzirom da se anatomija za razli-ku od crteža i fotografija može proma-trati sa svih strana.

Razvoj prototipa blizak kupcimaTrenutačno se provode istraživanja o tome, je li zahvaljujući visokom stupnju realnosti moguće poboljšati postupak dijagnosticiranja na određenim područ-jima. U tu svrhu Siemens Healthcare svojim kupcima koji provode istraživa-nja ustupaju Cinematic Rendering pu-tem Frontier platforme. syngo.via Fron-tier je proizvoljna nadogradnja kliničke instalacije syngo.via. Prototipovi koji se trenutačno razvijaju mogu se u tom slu-čaju jednostavno preuzeti iz trgovine prototipova. Prototipovi proizašli iz istraživanja nisu namijenjeni za klinič-ku svakodnevicu. Iako Cinematic Rende-

46 hi!tech 01|16

hi!life

Brzo i s malom dozom zračenjaRazvoj kompjuterske tomografije (CT-a) može se dobro ilustrirati na primjeru brzine te opterećenja zra-čenjem kod pretrage. Dok je 1975. godine kompletan sken glave pomoću uređaja Siretom, prvog Siemensovog serijskog modela CT-a, trajao devet minuta, danas Siemensov model CT-a Somatom Force omogućuje snimanje čitavog gornjeg dijela tijela za manje od jedne sekunde. Moderni CT-sustavi analiziraju individualnu anatomiju tijela i izračunavaju optimalnu dozu zračenja za svaku pretragu. Izlaganje zračenju navodi se u jedi-nici milisievert (mSv). Prosječna doza zračenja uslijed prirodnih izvora zračenja kojoj je osoba u Austriji godišnje izložena iznosi u prosjeku 2.8 mSv. Minimalna doza za jedan sken pluća pomoću uređa-ja Somatom Force može biti manja od 0.1 mSv, tipične doze kreću se između 2 i 3 mSv.

Siemens, Christian Lettner Radiologie im Israelitischen Krankenhaus/Hamburg/Germany

Prikaz kostiju i krvnih žila na području glave i

vrata dobiven dodat-nom obradom medicin-

skih slikovnih podataka.


ring još nema dozvolu kao medicinski proizvod, kupcima je putem Frontier platforme omogućeno da tu tehnologiju i druge nove tehnologije u vlasništvu Si-emens Healthcarea integriraju na njiho-va radna mjesta u bolnicama u svrhu istraživanja te iste evaluiraju. Siemens nudi rastući broj prototipova koji se ne-prestano mijenjaju i pomiču granice tehnologije prikaza slika.

U budućnosti možda će biti moguće nadograditi portfelj prototipovima vanj-skih istraživačkih partnera. Pritom Fron-tier platforma nadilazi razinu ustupanja softverskih aplikacija i inovativnih alata za ostvarivanje vlastitih predodžbi te kupcima ujedno nudi mogućnost u okvi-ru istraživačke mreže izmjenjivati vlasti-ta iskustva sa Siemens Healthcareom, ali i s kolegama u cijelom svijetu. •

hi!tech 01|16 47

Kako si laik može predočiti Cine-matic Rendering?Pod pojmom rendering de u medicini

smatra jedan oblik dodatnog obrađiva-

nja slike. Kompjuterska tomografija

(CT) i magnetska rezonanca (MR) pri-

kazuju presjeke. Kada se radi o presje-

cima male debljine slojeva, oko 1 mm,

moguće je naknadno iz tih presjeka

izraditi trodimenzionalni prikaz. Na taj

način moguće je na izvrstan način pri-

kazati složenu trodimenzionalnu ana-

tomiju čovjeka, koja se na dvodimenzi-

onalnim slikama teško može shvatiti.

Volume Rendering se već dugi niz

godina koristi kao rutinski postupak.

Pritom nastaje dobar trodimenzionalni

dojam slike, ujedno zahvaljujući i tome

što je slika osvijetljena virtualnim izvo-

rom svjetlosti, te zahvaljujući svjetlo-

snim efektima i efektom sjene nastaje

dobar 3D dojam. Cinematic Rendering

ide korak dalje s fizičkom simulacijom

izvora svjetlosti.

Gdje će se Cinematic Rendering koristiti i koje su prednosti za pacijente?

Cinematic Rendering nudi mogućnost

trodimenzionalnog prikaza npr.

prijeloma kosti i krvnih žila, odnosno

promjena krvnih žila. I predoperativ-

no planiranje također može iskoristiti

njegove brojne pogodnosti. Nadležne

istraživačke djelatnosti trebaju

razraditi ostale smislene primjene.

Trenutačno je nova rendering aplika-

cija još uvijek prototip. Drugim

riječima, posao je tek započeo. Ipak

jedna stvar se može tvrditi sa sigur-

nošću: Cinematic Rendering biti će

idealan za poučavanje i učenje

ljudske anatomije na živom tijelu.

Ovdje se radi o ni manje ni više

promjeni paradigme u poučavanju

anatomije.

Je li time došao kraj rendgenskim snimkama?Kao što smo već spomenuli, ovdje je

riječ o tehnici dodatne obrade

CT i MR presjeka, a ne o primarnoj

tehnici pregleda. Vrijeme u kojem će

rendgenske slike biti zastarjele mi

nećemo doživjeti, ako će uopće i doći

do toga.

Dubina javnog prostoraCinematic Rendering od Siemensa do sada je bio ekskluzivno raspoloživ samo kupcima koji su imali syngo.via Frontier (vidi članak). U centru Ars Electronica u Linzu široj javnosti pružena jedinstvena prilika doživjeti Cinematic Rendering. „Deep Space“ , smješten u tamošnjem centru, nudi idealne uvjete za prezentaci-ju rada sustava Cinematic Rendering. Nigdje drugdje na svijetu ne postoji projektno platno od 16 puta 9 metara, i još jedno od 16 puta 9 metara za projekciju na pod, i to u rezolu-ciji 8K(8.192 x 4.320 piksela). Povodom ovogodišnjeg festivala Ars Electronica u rujnu Cinematic Rendering je po prvi put postao dostupan široj javnosti. To je omogućeno uskom suradnjom Centra Ars Electronica i Siemensa te prevladava-njem izazova da se podaci dobiveni Cine-matic Renderingom za 3D stetoskopiju (dvodimenzionalni prikazi, koji odaju dojam prostornosti) pripreme za veličinu 16 puta 9 metara

Promjena paradigme Radiolog Franz Fellner priča o mogućnostima primjene Cinematic Renderinga, prednostima za pacijente i o budućnosti rendgenske slike.

Prim. Univ.-Prof. Dr. Franz Fellner, predstojnik Središnjeg instituta za radiologiju u Općoj bolnici Linz, u Deep Spaceu Centra Ars Electronica.

Florian Voggeneder, Ars Electronica/Magdalena Leitner


Laseri su već dugo univerzalni ala-ti u modernoj proizvodnji. Oni režu, jačaju, vare, poliraju i mje-re. Prepoznaju neravnine i njež-

no skidaju materijal s površine. Velika prednost ovih energičnih alata: Precizni su i brzi. Ali i najbolji alati mogu se po-boljšati. Stoga istraživači godinama rade na daljnjem razvoju laserske tehnologije. Područje od kojeg se puno očekuje u me-dicini jednako kao i u telekomunikaciji su tzv. visoko učinkoviti ultrakratki pul-sni laseri.

Oni proizvode svjetlosne pulseve, koji traju tek nekoliko pikosekundi ili femto-sekundi (bilijun ili bilijarda sekunde), ali su bogati energijom. Kako bi predočili te brojeve, evo jednog izračuna, koji je izra-dio njemački institut Fraunhofer: Svjetlo-snoj zraci potrebna je jedna sekunda za prijeđe udaljenost od Zemlje do Mjeseca, a u jednoj pikosekundi prevali 0,03 mili-metara. Koje su prednosti toga da svje-tlost napunjena energijom tek nakratko dodirne površinu? „Pravilnim odabirom

trajanja pulsa, energije pulsa i pravilnog fokusa materijal se može zagrijati tako brzo i snažno da ispari, a da se pritom ne otopi“, naglašava Andreas Tünnermann, predsjednik Fraunhofer saveza Light & Surfaces i voditelj Zavoda za primijenje-nu optiku i finu mehaniku (IOF) u Jeni. „I to mikrometar po mikrometar.“ Na taj na-čin ne nastaju toplinske zone, odnosno neravna područja na području topljenja materijala. Kod običnih lasera te površi-ne trebale su se naknadno obrađivati, što je bilo skupo i komplicirano.

Interakcija lasera i materijalaPrednosti su očite, ali tehnika nije bila spremna za industrijsku primjenu. Prije svega zato jer nije bilo poznato kako će pojedini materijali reagirati na ultrakratke pulsne lasere.

Tek proteklih godina znanstvenicima je pošlo za rukom istražiti interakciju lasera i materijala. Rezultat njihovog rada treba zamisliti poput zapisa iz kojeg proizlazi na kojem području i kod kojeg materijala se određeni laser može koristiti i koliko dugo. Razne branše su

48 hi!tech 01|16 Christian Pressler Fraunhofer ILT, Aachen/Volker Lannert, TRUMPF, ROFIN

Snaga kratkoće

Obrada organskih solar-nih ćelija pomoću ultra-kratkih pulsnih lasera u Fraunehofer zavodu za

lasersku tehniku.

S novim ultrakratkim pulsnim laserima proizvodnja je precizna kao nikada do sada. Služe za reza-nje ekrana za pametne telefone ili proizvodnju preciznih stentova.

Inovacija iz Trumpfa – ultra-kratki pulsni laseri dovode napetost na sta-klo. Staklo puca duž linije nape-tosti u sasvim slobodnim kon-turama.

015018T2_KRO_4849_hitech_01_16_laser_CE3.indd 48 17.03.16 11:56

hi!tech 01|16 49

hi!life

Snaga kratkoćeovaj znanstveni rad sa zahvalnošću odmah primijenile u praksi. Ultrakratki pulsni laseri naime otvaraju vrata za nove proizvode koji su se dosada izrazi-to teško proizvodili ili je njihova proi-zvodnja bila nemoguća. Tehnika se prije svega koristi kada se materijali trebaju obraditi na jako blag i precizan način. Tako se danas npr. u medicini pomoću lasera izrađuju stentovi koje pacijenti bolje podnose. U automobilskoj indu-striji se proizvode izrazito fine mlaznice za ventile koji služe za izravno ubrizga-vanje benzina. A novi pametni telefoni posjeduju ekrane od ojačanog stakla koje se precizno i brzo režu pomoću ultrakratkih pulsnih lasera.

Mašti korisnika naravno nema grani-ca. Nova laserska tehnika će se u buduć-nosti dodatno koristiti prije svega kod plastike ili plastike ojačane karbonskim vlaknima (CFK). Evo samo jednog primjera koje su brojne inovacije proi-zvoda omogućene u elektroničkoj indu-striji: Kada se na neprovodljivo kućište

proizvedeno tehnikom brizganja hlad-nog stakla nanosi sloj bakra, toplina se bez problema može odvoditi (pritom se materijal pomoću ultrakratkog pulsnog lasera u obliku praha vrlo visokom brzi-nom nanosi na materijal nosača).

Ali i staklo se u budućnosti može oblikovati još preciznije u još inovativ-nije oblike, jer se ultrakratkim pulsnim laserom može obrađivati i popularan materijal, safir. Tom prilikom zraka ne reže, već se fokusira u unutrašnjost stakla, modificira materijal i stvara tanki intrinzični napon na željenoj konturi obrađivanog komada. Upravo zbog tog napona staklo puca točno na tom mjestu bez krhotina i neravnina, te se može koristiti bez ikakve dodatne obrade. Za masovnu potrošačku indu-striju to predstavlja mogućnost uštede koja se ne smije podcijeniti, kao što se to moglo vidjeti na održanom sajmu Laser World of Photonics u Münchenu. Tamo su kupci iz Azije stajali u redovi-ma.

Inovativni razvojNjemački proizvođač lasera Trumpf nada se sklapanju velikih poslova. Sa svojim modelom „Top Cleave“ dizajnirao je opti-ku koja omogućuje ubrzavanje modifika-cije materijala za stotinu puta. Trik je u tome da optika raspoređuje intenzitet la-serskog svjetla ravnomjerno uzduž osi zrake. Na taj način se fokus izdužuje i od mrlje nastaje fokusna linija. Pulsevi na taj način ne režu staklo sloj po sloj, već jednim potezom modificiraju kompletnu unutarnju reznu površinu stakla. I kod njemačkog konkurenta, Rofina, obrada stakla je glavna tema. Poduzeće je u tu svrhu razvilo postupak SmartCleave-FI Pritom se radi o postupku razdvajanja bez procjepa za kemijski ili termički oja-čano staklo do debljine od 10 milimetara te za druge lomljive materijale. Kod tog postupka brzina je veća od 300 milimeta-ra u sekundi. Prema navodima proizvo-đača prikladan je za ravne, zaobljene ili kose konture kao i za rezanje cijevi, savi-jenih površina i zabrtvljenog stakla. •

Postupak tvrtke Rofin: Omogućuje rezanje proizvoljnih oblika i malih promjera u jed-nom koraku.

015018T2_KRO_4849_hitech_01_16_laser_CE3.indd 49 17.03.16 11:56

50 hi!tech 01|16 Sonja Nusinovic Popovac Siemens

kompetencija u svim područjima naš je glavni cilj u budućnosti.” Posebno je ista-knuo proaktivnost i motivirajuću atmos-feru koju potiču lokalni voditelji radilišta vjetroelektrana Marin Manola i Antonio Maljković te EHS stručnjak Sanjin Mrkić.

„Već smo počeli dobivati upite unutar Siemensa da podijelimo svoje iskustvo kako bi i ostale servisne organizacije po-stigle istu razinu izvrsnosti”, rekli su Jo-sip Toth, direktor divizije PS i Ivan Čohan, voditelj odjela servisa vjetroelektrana za Hrvatsku.

PS WP u Hrvatskoj je osnovan prije če-tiri godine. S izgradnjom prvih Siemenso-vih vjetroelektrana u Hrvatskoj zaposleni su i prvi tehničari. Od osnutka PS WP-a do danas, s razvojem projekata, broj se tehni-čara upeterostručio.

„Neizmjerno smo ponosni na postignu-te rezultate. U Hrvatskoj se oduvijek hva-limo s vrhunskim stručnjacima, što je ova kontrola samo i potvrdila. Ulaganje u lju-de i njihove kompetencije pokazalo se kao najbolje ulaganje. Kolege koji rade na pro-jektu iznimno su posvećeni poslu i konti-nuirano se educiraju. Siguran sam da će im ovi rezultati biti samo još jedan poti-caj da nastave svoju izvrsnost”, rekao je predsjednik Uprave Siemensa Hrvatska, Mladen Fogec. •

Najbolji rezultat nasvijetu

Siemens globalno provodi in-terne inspekcije svojih postav-ljenih vjetroelektrana kako bi provjerio stanje same vjetro-

elektrane, usklađenost s internim proce-durama i kako se provode servisne aktiv-nosti. Na taj način Siemens diljem svijeta prati kvalitetu provođenja najviših stan-darda na svojim vjetroelektranama. Ovi se rezultati mjere u skladu sa sustavom pro-pisa i kontrola koji vode računa o pitanji-ma zdravlja, sigurnosti ljudi i zaštiti okoli-ša, a nazivaju se EHS (engl. Environmental Protection, Health & Safety).

Ove godine Odjel za servisiranje vje-troelektrana (PS WP) Siemensa Hrvatska postigao je najbolji EHS rezultat ikad po-stignut u Siemensu u svijetu na ovakvim inspekcijama. Vjetroelektrana Voštane-Kamensko zadovoljila je stroge kontrole sa 99 % uspješnosti, a VE Zadar 4 sa 98 %.

Inspektor Paul Bernhard Vahl iz Dan-ske, koji je bio zadužen za kontrolu, rekao je: „Rijetko smo svjedoci ovako pozitivnih rezultata. Zapanjujuće je s koliko moti-vacije i žara lokalni stručnjaci pristupaju radu na vjetroelektrani te vode računa o sigurnosti na lokaciji. EHS rezultati mogu se tumačiti gotovo kao perfektni. Naš je cilj zadržati EHS na visokoj razini na ko-joj je sada. Izvrsnost i postignuće visokih

Odjel za servisiranje vjetroelektrana Siemensa Hrvatska postigao najbolji EHS rezultat ikad postignut u Siemensu u svijetu

Paul Bernhard Vahl iz Danske, koji je bio zadužen

za kontrolu, rekao je: „Rijetko smo svjedoci ovako

pozitivnih rezultata. Zapanjujuće je s koliko moti-

vacije i žara lokalni stručnjaci pristupaju radu na

vjetroelektrani te vode računa o sigurnosti na

lokaciji.”

015018T2_KRO_5051_hitech_01_16_NEW_Version_2_CE3.indd 50 17.03.16 14:25

hi!life

U potpunosti toplo.I pri najnižim temperaturama termo-čarape s grijanjem zagrijat će i najhladnija stopala. Inteligentan sustav koji radi na baterije usmjerava toplinu direktno na prste. Pomoću aplikacije i bluetooth veze želje-na temperatura može se podesiti pomoću mobitela. www.lenzproducts.com

Čupava pomoć kod čišćenja. Čupava kuglica u vedrim bojama nije tu samo zato da se veselo kotrlja, već i spretno pomaže u kućanstvu. Mocorov robotski sakupljač prašine kreće se po stanu, mijenja smjer kada naiđe na prepreke te zahvaljuju-ći 84 milijardi mikrovlakana skuplja i najmanja zrnca prašine. www.radbag.at

hi!toys

Pametan pogled. Airwave futurističke skijaške naočale omogućuje Vam sasvim novi užitak kod vožnje. Integrirani GPS ne mjeri samo brzinu ili prijeđene visinske razlike, već ujedno i pronalazi Vaše prijatelje u blizi-

ni, prikazuje pozive i tekstualne poruke te čak i sažetke čitavog dana izravno na staklu naočala visoke definicije. www.oakley.com

Virtuozno bežično. Prikladne bežične slušalice do sada je bilo teško pronaći. Acoustic Sheep je prepoznao taj problem i dizajnirao RunPhones. Slušalice su udobne, ne ispadaju iz uha

prilikom trčanja . Ove bluetooth slušalice su integrira-ne u udobnu traku koja se stavlja na čelo. Traka se može prati te je antialergijska. www.runphones.com

Ovaj top za grudanje podiže gru-danje na sasvim novu razinu. Savršeno oblikovane snježne grude, ovisno o snazi, mogu se katapultirati i do nekoliko metara. Pobjeda je zajamčena svima, bili oni mali ili veliki! www.radbag.at

Elena Lingner radbag.at, Lenz GmbH, AcousticSheep LLC, MJD Interactive Agency

Brze grude.

hi!tech 01|16 51

015018T2_KRO_5051_hitech_01_16_NEW_Version_2_CE3.indd 51 17.03.16 14:25

Diljem svijeta utiremo put prijevozu ljudi i roba pružajući im sigurniji i isplativiji put do njihova odredišta uz manje utjecaja na okoliš. To je ono čemu Siemens teži: oblikovanju i učinkovitom

povezivanju različitih sustava prijevoza na duge staze uz pomoć integriranih rješenja mobilnosti.

Iskusite integriranu mobilnost.

Rješenja za infrastrukturu i gradove.

Integrirana rješenja za gradski i međugradski prijevoz i logistiku.

siemens.com

015018T2_KRO_5252_hitech_01_16_U4_COE.indd 52 17.03.16 15:12

Documents

Pametna energija