Wirtualna turbina, realne dane. Cyfrowy bliźniak wesprze farmy wiatrowe Energi

Kolejne spółki w grupie Energa wdrażają rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji, których celem jest wsparcie transformacji energetycznej oraz zwiększenie efektywności zarządzania majątkiem. Jednym z najnowszych projektów jest inicjatywa realizowana przez Energę Wytwarzanie, polegająca na opracowaniu cyfrowego bliźniaka turbiny wiatrowej.

Cyfrowy bliźniak stanowi wirtualne odwzorowanie rzeczywistego urządzenia, tworzone na podstawie danych eksploatacyjnych i pomiarowych. W przypadku projektu Energi Wytwarzanie wykorzystywane są historyczne dane z farm wiatrowych, doświadczenia z eksploatacji, a także bieżące sygnały pochodzące z czujników oraz systemu SCADA.

Wirtualne odwzorowanie turbiny wiatrowej

Opracowywany model ma charakter uniwersalny, co oznacza, że będzie mógł być wdrażany na różnych farmach wiatrowych należących do spółki. Zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji umożliwi dokładne monitorowanie pracy turbin oraz bardziej szczegółową ocenę ich stanu technicznego. System ma również wspierać podejmowanie decyzji operacyjnych w czasie rzeczywistym.

REKLAMA

Dzięki analizie danych cyfrowy bliźniak pozwoli prognozować zarówno produktywność instalacji, jak i ryzyko awarii. Modelowanie obejmie m.in. analizę aerodynamiki łopat w rzeczywistych warunkach oraz ocenę obciążeń wiatrowych i wpływu ekstremalnych zjawisk pogodowych na poszczególne urządzenia. Ma to przełożyć się na zwiększenie bezpieczeństwa ich pracy.

Automatyzacja analiz i wsparcie dla operatorów

Zintegrowana z modelem sztuczna inteligencja będzie identyfikowała niewielkie odchylenia w pracy podzespołów oraz anomalie trudne do wykrycia przy użyciu tradycyjnych metod diagnostycznych. System wygeneruje także automatyczne raporty, analizy operacyjne oraz rekomendacje serwisowe, które mają usprawnić codzienną pracę operatorów farm wiatrowych.

Takie podejście ma umożliwić lepsze zarządzanie ryzykiem operacyjnym, kosztami utrzymania oraz bezpieczeństwem funkcjonowania instalacji odnawialnych źródeł energii.

Pilotaż i możliwość skalowania rozwiązania

Energa Wytwarzanie planuje przeprowadzenie pilotażu, w ramach którego cyfrowy bliźniak zostanie zintegrowany maksymalnie z trzema działającymi turbinami wiatrowymi. Testy mają na celu sprawdzenie skuteczności wirtualnych modeli oraz ocenę możliwości ich dalszego skalowania na kolejne turbiny i farmy wiatrowe.

Docelowo cyfrowy model ma zostać połączony z czujnikami zamontowanymi na poszczególnych elementach turbin oraz z systemem SCADA, co pozwoli uzyskać spójny obraz funkcjonowania całej farmy. Ułatwi to monitorowanie zużycia komponentów, szybsze wykrywanie nieprawidłowości oraz bardziej efektywne planowanie prac serwisowych.

REKLAMA

Cyfrowe bliźniaki w innych obszarach grupy Energa

Projekt realizowany przez Energę Wytwarzanie jest trzecim przedsięwzięciem tego typu w grupie Energa. Podobne rozwiązania wdrażają również Energa Kogeneracja i Energa Operator.

Energa Kogeneracja pracuje nad cyfrowym bliźniakiem Elektrociepłowni Elbląg, który umożliwi prowadzenie wirtualnych symulacji pracy różnych źródeł wytwórczych przy założeniu odmiennych scenariuszy operacyjnych. Pozwoli to na opracowywanie optymalnych harmonogramów produkcji ciepła i energii elektrycznej.

Elektrociepłownia Elbląg dysponuje trzema różnymi źródłami: są to kogeneracyjny blok biomasowy, kotłownia rezerwowo-szczytowa, a także ostatni kocioł węglowy, który dzięki zmniejszeniu mocy cieplnej będzie mógł jeszcze przez kilka lat pełnić rolę rezerwowego, awaryjnego źródła ciepła. Na zaawansowanym etapie realizacji jest też układ kogeneracyjny silników gazowych, których eksploatacja ma rozpocząć się w tym roku.

Energa Operator rozwija cyfrowy model swojej sieci dystrybucyjnej obejmującej około 200 tys. km linii elektroenergetycznych, ponad 60 tys. stacji transformatorowych oraz ponad 3 mln liczników zdalnego odczytu. Wirtualne odwzorowanie ma uwzględniać stan, właściwości i wzajemne oddziaływanie elementów infrastruktury – od dużych obiektów sieciowych po pojedyncze punkty przyłączeń odbiorców.

Więcej na temat tej inwestycji w artykule: Energa-Operator stworzy cyfrowy model swojej sieci z wykorzystaniem AI.

Katarzyna Poprawska-Borowiec