Ускорената смяна на турбините е скъпа – до 4% от стойността на цялата вятърна енергия се губи (източник: CC0 Public Domain)
Ерозията на материалите, използвани за направата на витлата на вятърните турбини, поради силното влияние на атмосферните условия, е проблем, който тормози целия ветроенергиен сектор. Проектът antiAGE на VTT наскоро намери функционално решение на проблема с помощта на изкуствен интелект и 3D печат.
Ерозията на материала, от който се правят вятърните турбини, е скъп проблем. „Материалът, от който е направено витлото, ерозира – поради въздействията на дъжда, градушките, пясъчния прах. Това значително намалява експлоатационния живот на вятърните турбини. Ускорената смяна на турбините става скъпа: от 2 до 4% от стойността на цялата вятърна енергия се губи в резултат на този проблем”, казва главният учен Анси Лауканен от VTT.
С увеличаването на размерите на ветрогенераторите и увеличаването на броя на на вятърните паркове навътре в морето, където условията са най-сурови, значимостта на проблема става огромна, допълва специалистът.
ИИ за справяне с ерозията
Проектът antiAGE VTT моделира проблема с материала и го решава виртуално. Това е първият път, когато изкуствен интелект бива използван за разработване на материално решение в подобен мащаб, отбелязва GreenTech.bg.
По принцип е възможно да се намерят неограничен брой различни вариации за материала, използван за изработката на витлата на вятърните турбини, съставен от едни и същи компоненти, но с малки различия. От всички тези алтернативи е необходимо да се намери именно тази, която е най-подходяща за дадена цел – и отговаря на конкретните оперативни изисквания.
„Човешките способности за възприемане са недостатъчни, за да визуализират всички измерения, свързани с оптимизирането на материалните решения. Изкуственият интелект, от друга страна, е способен да разгадае много сложни причинно-следствени връзки. Той симулира решения и преминава през безкраен брой алтернативи, за да намери тази, която работи най-добре по отношение на поставените изисквания”, посочва Лауканен.
3D печат
По принцип чрез използването на ИИ би било възможно да се намери специално решение, оптимизирано за конкретна цел за всеки компонент на всеки отделен продукт. Въпреки това производството на високоспецифични материали като тези на витлата за ветрогенератори би било трудно, ако се използват традиционните производствени техники.
3D печатът предлага възможност за произвеждане на желания материал във всякаква форма без неоправдани разходи. Приложен по този начин, 3D печатът прави точно това, което трябва да прави.
Производство от догодина
Резултатите от antiAGE надхвърлят очакванията. Чрез процес на проектиране с виртуално тестване и машинно самообучение VTT е успяла да разработи оптимизирано решение за много труден материален проблем за по-малко от една година: високоустойчив материал, който се втвърдява при излагане на механично натоварване.
„Когато публикувахме новината за нашето решение, производителите на вятърни турбини веднага започнаха да се интересуват. Сега преговаряме за подробности с търговските оператори“, съобщава Лауканен. Очаква се производството да започне догодина.