„Ignitis renewables“ apie vėjo elektrinių priežiūrą išmaniųjų technologijų amžiuje: dronai, dirbtinis intelektas ir skaitmeniniai dvyniai

Greitai surinkti reikiamus duomenis, juos išnagrinėti, gauti išvadas ir imtis reikiamų priemonių. Išmaniųjų technologijų amžiuje tokia veiksmų seka garantuoja maksimalų efektyvumą daugelyje sričių, įskaitant ir vėjo energetiką. Tarptautinė žalios energetikos bendrovė „Ignitis renewables“ jau pasirengusi pažangiai vėjo elektrinių techninei priežiūrai: duomenis apie būklę rinkti padės dronai, o analizę atliks dirbtinis intelektas. Ateityje numatomas ir našumo tikrinimas pasitelkiant skaitmeninius modelius.

„Iki 2030 metų Lietuva siekia visą vidaus poreikiams reikalingą elektros energiją pasigaminti iš atsinaujinančių energijos išteklių, kuriuose esminę dalį sudarytų vėjo elektrinių parkuose pagaminta elektra. Siekdami tvarios vėjo elektrinių parkų eksploatacijos privalėsime naudoti daugiau novatoriškų techninės priežiūros sprendimų. Pažangios technologijos leis iš anksto planuoti remonto darbus ir užkirsti kelią gedimams. Pagrindinis tikslas išliks toks pats – turėsime užtikrinti nepertraukiamą elektrinių veikimą maksimalia galia“, – komentuoja „Ignitis renewables“ technologinių sistemų vadovas Mantas Marčiukaitis.

Greičiau atliekama išsami apžiūra

Įmonės atstovas įžvelgia plačias dronų pritaikymo galimybes vėjo elektrinių techninėje priežiūroje. Anot specialisto, šie įrenginiai itin universalūs, nes juose galima montuoti įvairaus tipo kameras. Vienos gali fiksuoti regimąjį, kitos – infraraudonųjų ir net rentgeno spindulių vaizdą.

„Dronai daugiausiai naudojami aukštai esančių objektų – vėjo jėgainių sparnų, bokšto ir kabinos – apžiūrai. Pagrindinis dėmesys skiriamas mentėms. Jos juda itin dideliu greičiu ir yra nuolat veikiamos aplinkos, todėl didžiausia tikimybė, kad čia atsiras apnašos ar pažeidimai“, – komentuoja įmonės atstovas.

Pasak M. Marčiukaičio, ilgą laiką buvo naudojamas tradicinis menčių priežiūros metodas – technikas turi sustabdyti elektrinę ir lipti aukštyn iki turbinos, o tuomet, leisdamasis nuo jos virvėmis po vieną apžiūrėti visas mentes. Naudojant dronus tas pats darbas atliekamas daug greičiau ir efektyviau.

„Vėjo elektrinę vis tiek reikia stabdyti, tačiau gerokai trumpesniam laikui. Su dronu dirbantis įgudęs specialistas vieną po kitos apžiūri visas vėjo elektrinės mentes, o gauta vaizdinė medžiaga kaupiama serveryje. Atlikus vaizdų analizę vėliau daromos išvados apie galimų pažeidimų tipą ir mastą“, – kalba technologijų ekspertas.

Fiksuoja smulkiausius pažeidimus

M. Marčiukaitis pasakoja apie dar vieną naujovę, kuri padės surinkti daugiau duomenų apie vėjo elektrinių būklę. Pirminį techninės būklės vertinimą atliks trūkumus pagal duomenų bazėje jau esančius pavyzdžius atpažįstantys algoritmai. Po to informaciją peržiūri inžinieriai, kurie priima sprendimus dėl vėjo elektrinės remonto.

Pašnekovas atkreipia dėmesį, kad dronuose montuojamos šiuolaikinės kameros leidžia ant mentės, kurios ilgis iki 85 m, o skersmuo plačiausioje vietoje siekia 4 metrus, užfiksuoti 5 milimetrų dydžio įdaužas. Tuo tarpu infraraudonųjų spindulių kamera gali užfiksuoti paviršiuje nematomus pažeidimus. Jos spinduliai geba prasiskverbti į detalę net keliolika centimetrų.

„Dažniausiai fiksuojami trūkumai – įvairios apnašos, trukdančios išgauti maksimalią vėjo elektrinės galią. Taip pat atpažįstami įtrūkimai, įdaužos ir mechaninio nuovargio ženklai“, – dėsto „Ignitis renewables“ atstovas. Jo vertinimu, statant naujus vėjo elektrinių parkus dronų poreikis tik augs. Užtikrinant efektyvią jų eksploataciją ir kaip įmanoma trumpesnius stabdymus, anot M. Marčiukaičio, itin svarbu bus optimizuoti techninę priežiūrą ir vėjo elektrines nuotoliu prižiūrėti dar dažniau.

Duomenis perduoda ir davikliai

„Ignitis renewables” nuo naujausių technologijų neatsilieka ir vėjo elektrinių parkų planavimo stadijoje, kai reikia įvertinti vėjo energijos išteklius būsimo parko teritorijoje. Anksčiau vėjo greitį matuodavę metaliniai bokštai keičiami LiDAR (angl. Light Detection and Ranging) mobiliais matavimo įrenginiais.

Ši lazerio spinduliais paremta technologija gali būti naudojama ir ilgalaikiams vėjo greičio matavimams, ir vėjo elektrinių efektyvumo analizei. Pagrindiniai tokių prietaisų privalumai – paprasta instaliavimo bei perkėlimo į kitą vietą procedūra, didesni matavimo aukščiai, galimybė nagrinėti matuojamus parametrus realiu laiku.

Tuo tarpu vėjo elektrinėse montuojami vibracijas, poslinkius, temperatūrų pokyčius ir kitus parametrus fiksuojantys davikliai. Daugiausiai jų galima rasti vėjo elektrinės kabinoje ir mentėse.

Kai kuriose poveikio aplinkai požiūriu jautresnėse teritorijose statomi parkai reikalauja papildomų inžinerinių sprendimų. Tam tikrais atvejais vėjo elektrinių plėtra tampa įmanoma tik tinkamai pasirūpinus paukščių bei šikšnosparnių apsauga. Vienas iš pažangiausių šios srities sprendimų, pasak M. Marčiukaičio, yra paukščius fiksuojantys radarai.

„Radaro veikimo zona apima visą vėjo elektrinių parką. Užfiksavus prie apsauginės zonos artėjančius paukščius, valdymo sistemai siunčiamas signalas pristabdyti arba visai išjungti konkrečią elektrinę, kad paukščiai saugiai praskristų, o radarui užfiksavus, kad erdvė jau tuščia, elektrinė yra vėl paleidžiama veikti įprastu režimu“, – aiškina pašnekovas.

Vėjo elektrinių techninės priežiūros optimalus valdymas neįmanomas be kompleksinių ir inovatyvių informacinių technologijų sprendimų. „Ignitis renewables“ įsirengė specialų valdymo centrą, į kurį suplaukia visų vėjo elektrinių parkų eksploatacijos duomenys. Čia stebimi ne tik elektros energijos gamybos parametrai, bet ir atskirų komponentų būklė.

Simuliacijos – ne tik gamyboje

M. Marčiukaitis pasakoja, kad vėjo energetikoje taip pat pradedami naudoti ir skaitmeniniai vėjo elektrinių bei atskirų jų komponentų modeliai, dar vadinami skaitmeninėmis kopijomis arba dvyniais (angl. Digital Twins). Pavyzdžiui, elektrinių efektyvumo tikrinimui tokiuose modeliuose įvedami konkrečios vietovės ir joje pastatytų vėjo jėgainių parametrai, o tada stebima jų dinamika keičiantis aplinkos sąlygoms ir tikrinama, ar realaus vėjo parko generuojami rodikliai atitinka skaitmeninio modelio rodiklius.

„Tai dar vienas sprendimas, leisiantis užtikrinti, kad vėjo elektrinės pagamins tiek elektros energijos, kiek planuota. Kol kas šioje srityje dar atliekami moksliniai tyrimai, tačiau jei efektyvumas pasitvirtins, skaitmeninius vėjo elektrinių modelius ateityje naudosime ir mes“, – komentuoja atsinaujinančios energetikos įmonės „Ignitis renewables“ technologijų ekspertas.