Jak cyfrowy bliźniak zmienia energetykę wiatrową
20/02/2020

Technologia, która polega na tworzeniu cyfrowej kopii zasobów fizycznych, procesów, systemów i urządzeń, umożliwia zdalne monitorowanie w czasie rzeczywistym, może zaoszczędzić znaczny czas przestoju i koszty konserwacji w energetyce wiatrowej przy jednoczesnym zwiększeniu produkcji energii.

W ciągu trzech do pięciu lat setki milionów rzeczy będą reprezentowane przez cyfrowe bliźniaki, zauważa doradcza firma Gartner, która określiła cyfrowe bliźniaki jednym z 10 najlepszych trendów technologicznych w 2017 roku. Organizacje będą używać cyfrowych bliźniaków, aby proaktywnie naprawiać i planować obsługę sprzętu, planować procesy produkcyjne, obsługiwać fabryki, przewidywać awarie sprzętu lub zwiększać wydajność operacyjną oraz usprawniać rozwój produktu.

Dla branży wiatrowej wartość cyfrowego bliźniaka polega na wykorzystaniu danych do zrozumienia ‚stanu zdrowia’ turbiny wiatrowej lub całej floty turbin. Dane zapewniają cenny wgląd w to, kiedy przewiduje się jej konserwację, dzięki czemu operatorzy mogą planować eksploatację z dużym wyprzedzeniem

Cyfrowy bliźniak pokaże pozostały okres użytkowania komponentów i na tej podstawie można spokojnie zoptymalizować harmonogram konserwacji i określić, kiedy należy naprawić lub wymienić komponenty.

Celem powinno być przekształcenie nieplanowanej konserwacji w planowane działania, zminimalizowanie w ten sposób przestoju turbiny i tym samym zmniejszenie liczby wspinaczek na wieżę.

Cyfrowy bliźniak pozwala operatorom farm wiatrowych gromadzić, wizualizować i analizować dane jednostek. Na przykład GE ma trzy farmy testowe na całym świecie, gdzie testowane są możliwości cyfrowe i zaawansowane analizy. Ponad 15 000 turbin wiatrowych należących do energetycznego giganta działających na podstawie długoterminowych umów jest cyfrowo zoptymalizowanych.

Cyfrowy bliźniak umożliwia także scenariusze „co jeśli” , aby przewidzieć możliwe wyniki. Na przykład, co by się stało, gdyby zwiększyć szybkość turbiny ze 100 do 110%, gdy cena energii elektrycznej jest w szczytowym punkcie? Technologia pozwala również obliczyć najbardziej zoptymalizowaną wersję dotyczącą pracy farmy wiatrowej.

Infrastruktura chmurowa i analiza danych umożliwiają globalną komunikację i współpracę w różnych strefach czasowych. Co ważne, dodają również warstwę wizualną na wierzchu przekazywanych informacji.

Na etapie projektowania turbiny, nie musimy zakładać na przykład, jak obciążenia będą się zachowywać przez 20 lat, cyfrowy bliźniak pozwoli operatorom farm na wykorzystanie rzeczywistych danych do przewidzenia rzeczywistego pozostałego okresu eksploatacji turbiny – zanim to nastąpi w użyciu. Można połączyć dane sensoryczne z wiedzą projektową i doświadczeniem inżynieryjnym w jednym modelu cyfrowym.

Tak naprawdę jesteśmy na początku cyfrowej transformacji. Potencjał technologiczny jest nieograniczony. Używanie aplikacji cyfrowych do przewidywania awarii i planowania czynności konserwacyjnych może pomóc, ale potrzeba zmiany procesów, w których pracujemy, by potrafić w pełni wykorzystać tę zaawansowaną wiedzę.