Powstanie cyfrowy bliźniak farm wiatrowych. Pomoże w tym Politechnika Gdańska

Technologia cyfrowego bliźniaka polega na tworzeniu wirtualnej repliki fizycznego obiektu, osoby lub procesu.  W przypadku morskich farm wiatrowych taki cyfrowy bliźniak umożliwia symulację rzeczywistych warunków, by podejmowane decyzje oprzeć na nauce i minimalizować wątpliwości. 

- Korzystając z cyfrowego modelu całych farm wiatrowych, operatorzy mogą lepiej przewidywać i radzić sobie z różnymi scenariuszami, takimi jak zbliżające się ekstremalne zjawiska pogodowe – wyjaśnia prof. Bogdan Wiszniewski z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej, kierownik zespołu badawczego projektu na PG.

Digital Twin - zaawansowany technologicznie model - zintegruje istniejące symulacje, dane w czasie rzeczywistym oraz modele predykcyjne, co przyczyni się do większej niezawodności i bezpieczeństwa energetycznego. W projekcie „Cyfrowe bliźniaki dla produkcji morskiej energii wiatrowej i popytu rynkowego (DTWO)”, koordynowanym przez Duński Uniwersytet Techniczny, uczestniczą partnerzy z dziewięciu krajów.  W skład zespołu badawczego na Politechnice Gdańskiej wchodzą specjaliści z WETI, Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa oraz Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej.

- Zajmiemy się zagadnieniem wykorzystania zaawansowanych metod uczenia maszynowego do automatycznego szacowania niepewności predykcji występowania usterek w turbinie wiatrowej przy użyciu danych pochodzących z różnych źródeł, a opracowane rozwiązanie wdrożymy w formie modułu zintegrowanego z pierwszą tego rodzaju konfigurowalną platformą sfederowanego cyfrowego bliźniaka morskich farm wiatrowych budowanej w projekcie - zapowiada prof. Wiszniewski.

Międzynarodowa współpraca

Projekt DTWO łączy siły z największymi graczami w branży, m.in.: Siemens Energy, Orsted, Fraunhofer Institute for Wind Energy Systems, Duński Uniwersytet Techniczny, a także inne ośrodki badawcze i firmy technologiczne. 

Realizacja projektu potrwa trzy lata, a jego celem jest nie tylko stworzenie konfigurowalnej platformy cyfrowego bliźniaka, ale także wypełnienie luk w obecnych technologiach i metodach naukowych.

Pięć modułów DTWO

Architektura oprogramowania w projekcie DTWO będzie obejmować pięć głównych modułów: 

• prognozy pogody, 
• efekty śladu aerodynamicznego, 
• zasoby i turbulencje, 
• stan turbiny i przewidywanie niezawodności 
• połączenia sieci i systemy energetyczne. 

Moduły te zostaną zintegrowane w jedną, przyjazną dla użytkownika platformę, umożliwiając skoordynowaną ocenę wydajności energetycznej oraz integrację z rynkiem energii elektrycznej.

- W obliczu szybkiego rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, nasz projekt ma na celu ulepszenie metodologii cyfrowego bliźniaka, aby wypełnić luki między przeszłością a teraźniejszością i utorować drogę dla przyszłego globalnego rozwoju – podkreśla koordynator projektu Xiaoli Larsén.