بغض النظر عن حجم مزرعة الرياح، يمكن للمشغلين تحويل التوربينات إلى آلات ذكية بتغيير بسيط واحد، كما يقول جريج هوكينجز، مدير (الصناعات الرقمية)، ستراتوس تكنولوجيز، يشرح.
ويؤدي السعي للوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2050 إلى دفع الإقبال على تقنيات الطاقة النظيفة والمتجددة، مع كون طاقة الرياح مجالًا ينمو بشكل كبير. وفي عام 2022، زاد توليد الكهرباء من الرياح بنسبة قياسية بلغت 14% (265 تيراواط/ساعة)، لتحتل المرتبة الثانية بعد الطاقة الشمسية. وتشير التقديرات إلى أن النمو السنوي يجب أن يصل إلى 17%، أو 7400 تيراواط/ساعة من توليد كهرباء الرياح في عام 2030، لتحقيق هدف 2050. قد يكون هذا أمرًا صعبًا، لكن المملكة المتحدة تحرز تقدمًا ممتازًا باعتبارها واحدة من أفضل الأماكن في العالم لتوربينات الرياح. مع وجود أكثر من 11,000 توربينة رياح في المملكة المتحدة، مقسمة تقريبًا إلى 80% برية و20% بحرية، يتمثل التحدي الآن في ضمان أن كل توربينة تنتج الطاقة بالقدرة المثلى.
الغزل
إذن، ما هي التحديات التي تواجه تشغيل مزرعة الرياح؟ ومن أجل الجدال، لنفترض أن جميع التحديات الأولى قد تم حلها، وتم تأمين الموقع وتم استيفاء جميع اللوائح المحلية الخاصة بالحياة البرية. يقوم المشغل بتشغيل التوربينات (أو التوربينات) الخاصة به ويتطلع إلى إنتاج الطاقة بأكثر الطرق كفاءة.
أولاً، يجب أن تتنافس الطاقة التي تنتجها مع حلول الطاقة الأخرى منخفضة التكلفة. ويظل الوضع قائما أن محطات توليد الطاقة الجديدة التي تعمل بالوقود الأحفوري قادرة على إنتاج الطاقة بمعدل أرخص. ثانياً، تعتمد الطاقة التي تنتجها مزارع الرياح على الظروف الجوية. يمكن أن تؤدي الرياح غير الكافية أو حتى الكثير منها إلى إبطاء الإنتاج. وأخيرًا، فإن طبيعة مزارع الرياح تعني أنها غالبًا ما تقع في مواقع نائية، بعيدًا عن أي مستوى من تكنولوجيا المعلومات والدعم الفني الذي قد يكون مطلوبًا في حالة حدوث مشكلة. وهذا مرة أخرى سيحد من كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها مزرعة الرياح. إن الجمع بين هذه القضايا الثلاث معًا يمكن أن يرسم صورة مشؤومة وكئيبة، لكنها ليست القصة الكاملة. تقدم تقنية الجيل التالي Edge Computing مساعدة كبيرة في مواجهة التحديات الثلاثة جميعها ولها تأثير إيجابي على كل من التوربينات الجديدة التي يتم تشغيلها والتوربينات الحالية قيد التشغيل بالفعل. ولا يمكن أن تأتي مثل هذه المساعدة في وقت أفضل.
حافة إنتاج الطاقة
على الرغم من كونها تقنية جديدة نسبيًا، إلا أن توليد طاقة الرياح يجب أن يتم تحديثه لمواكبة الرقمنة. العديد من الشركات وحتى شركات الطاقة التي يمكنها نشر طاقة الرياح بنجاح تتراجع حتى تصل إلى النقطة التي تصبح عندها الخيار الأرخص. لكن هذا النهج يفشل في التعرف على معدل تحسين الكفاءة. في الواقع، لقد حان الوقت للاستثمار في طاقة الرياح، حيث تعمل عمليات نشر التكنولوجيا الذكية مثل الحوسبة المتطورة على تغيير العائد على الاستثمار بسرعة.
باستخدام حوسبة الحافة، يمكن للمشغلين بسهولة إضافة أجهزة استشعار إنترنت الأشياء غير مكلفة نسبيًا إلى أصول توربينية فردية أو متعددة بأثر رجعي لرفع القدرة على جمع البيانات إلى مستوى حديث. تقليديًا، يتم إرسال هذه البيانات على دفعات إلى مركز البيانات أو السحابة اعتمادًا على حجم المزرعة. يضيف نقل البيانات هذا زمن الوصول، مما يعني أن المشغلين يتراجعون بالفعل إذا تم الإبلاغ عن مشكلة ما. أضف إلى ذلك حقيقة أن مزارع الرياح بعيدة جدًا، وأن المشغلين يتفاعلون مع مشكلات الصيانة في وقت متأخر، ثم ينتظرون لفترة أطول حتى يصل الدعم، وكل ذلك بينما لا تنتج التوربينات الطاقة. أضف الحوسبة المتطورة وهذا يعني أن المشغل لديه الآن إمكانية الوصول في الوقت الفعلي إلى بيانات سلامة الأصول والقدرة على معالجة حتى أصغر مشكلات خلل المكونات قبل أن تؤثر على إنتاج الطاقة.
الذهاب عن بعد
ومن خلال نقل قوة الحوسبة إلى التوربين نفسه، يمكن للمشغلين تلبية احتياجات العمليات عن بعد. غالبًا ما تكون مزارع الرياح البرية - وخاصة البحرية - في مناطق إشارة ضعيفة، مما يضيف زمن وصول وتأخير أكبر مما هو موجود بالفعل عند الوصول إلى موارد الحوسبة السحابية. باستخدام حوسبة الحافة، يمكن للمشغلين الاستجابة لأصغر المشكلات قبل أن تؤدي إلى التوقف عن العمل، وفي بعض الحالات انهيار هيكلي، بغض النظر عن موقعهم.
يمكن للبيانات التي ينتجها التوربين أن تقدم قيمة بعدة طرق. أولاً، يمكن للمشغل توفير الوقت والمال في عمليات الاستدعاء والإصلاحات الباهظة الثمن من خلال الاستجابة للمشكلات في الوقت الفعلي. تعتبر الصيانة تكلفة كبيرة بالنسبة لمشغلي مزارع الرياح، حيث يضيف تخفيضها دفعة فورية إلى النتيجة النهائية. ثانياً، في حالة مشغلي مزارع الرياح الذين يديرون توربينات متعددة، وحتى مواقع متعددة، يمكن استخدام البيانات التي تنتجها توربينة واحدة لإدارة توربينات أخرى، ولتكرار الأداء الأمثل عبر عدد من التوربينات. عند إضافة توربين أو مزرعة جديدة، تحصل الشركات على المعلومات التي تحتاجها لاتخاذ قرارات مستنيرة بناءً على الواقع فى الموقع بيانات. هناك قيمة مضافة ثانوية هنا وهي أن هذه البيانات يمكن أن تشق طريقها أيضًا إلى أعلى سلسلة التوريد إلى الشركة المصنعة للتوربينات، مما يوفر معلومات عن إنتاج توربينات أكثر كفاءة من أي وقت مضى.
تعمل الحوسبة المتطورة أيضًا على توفير الموارد السحابية أو موارد مركز البيانات المكلفة. من المعروف أن تشغيل مزارع الرياح باهظ التكلفة، لذلك نرحب دائمًا بتخفيضات النفقات التشغيلية.
يوفر الجمع بين توربينات الرياح والحوسبة المتطورة طريقة بسيطة لمعالجة العديد من التحديات التي تصاحب تشغيل مزرعة الرياح. تستحق الشركات التي تتقدم في مجال طاقة الرياح أن تكافأ بالإنتاج الفعال، وليس بمحاربة الأنظمة المعقدة وارتفاع تكاليف التشغيل باستمرار. تتيح الحوسبة المتطورة لمشغلي توربينات الرياح زيادة استثماراتهم وإنتاج الطاقة إلى الحد الأقصى. إذا تم تطبيق هذه التكنولوجيا على توربينات الرياح في جميع أنحاء البلاد، فستكون خطوة أخرى ذات معنى نحو صافي الصفر بحلول عام 2050.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://envirotecmagazine.com/2023/10/18/turning-turbines-smart-with-edge-computing/
