تسريع تطوير طاقة الرياح باستخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي

هناك حاجة ملحة إلى تسريع وتيرة بناء محطات طاقة الرياح، إذا ما أردنا ليس فقط الحفاظ على حجم الطاقة المولدة من الرياح في ألمانيا، بل وزيادته أيضًا. يوجد حاليًا حوالي 30 ألف محطة طاقة رياح في جميع أنحاء ألمانيا. وقد يتوقف حوالي نصف هذه المحطات عن العمل خلال السنوات العشر المقبلة، بسبب انتهاء فترة الدعم بموجب قانون الطاقة المتجددة (EEG) أو تقادم المكونات التقنية، على سبيل المثال.

مشروع بحثي "WindGISKI"

ولكن ما هي المساحات المناسبة لتجديد محطات طاقة الرياح أو إنشاء محطات جديدة؟ أين توجد ليس فقط المساحة الكافية، بل أيضًا القبول الكافي من السكان لكي تنجح مشاريع توسيع طاقة الرياح المحلية؟ يسعى اتحاد يضم جهات علمية واقتصادية إلى الإجابة عن هذا السؤال في إطار مشروع البحث "WindGISKI".

نظام معلومات جغرافية لتقييم احتمالات نجاح مشاريع توسيع طاقة الرياح

الهدف هو تطوير نظام معلومات جغرافية يستخدم الذكاء الاصطناعي لحساب مدى نجاح مشاريع توسيع طاقة الرياح في كل ركن من أركان ألمانيا. ولا يقتصر التوقع على العوامل الملموسة فحسب، مثل المسافة إلى المستوطنات أو وجود الرياح، بل يتم لأول مرة إدراج عوامل ديموغرافية واجتماعية شاملة في التقييم. وتشمل هذه العوامل، على سبيل المثال، التوجه السياسي في المنطقة، ومتوسط العمر، ومستوى التعليم، وغير ذلك الكثير. كما يتم أخذ عدد محطات طاقة الرياح الموجودة حتى الآن في الاعتبار.

دراسة الجدوى

وقد أظهرت دراسة جدوى أجراها معهد الإنتاج المتكامل في هانوفر (IPH) gGmbH وشركة Nefino GmbH خلال صيف وخريف عام 2020 أن هذا النهج واعد. فقد قام العلماء بتحليل بيانات مستمدة من مشاريع طاقة الرياح السابقة وتوصلوا إلى بعض الارتباطات. ومع ذلك، فإن هذه الصلات ليست بالضرورة خطية. ففي المناطق التي توجد بها بالفعل بعض محطات طاقة الرياح، يكون السكان عمومًا أكثر انفتاحًا تجاه مشاريع البناء الإضافية – ولكن إذا زاد عددها بشكل كبير، تزداد احتمالية ظهور مقاومة. وعادةً ما تكون المناطق التي تضم نسبة عالية من المواطنين المهتمين بالبيئة أكثر انفتاحًا تجاه محطات طاقة الرياح، ولكن حتى في هذه الحالة يمكن أن تزداد المقاومة، على سبيل المثال، إذا لعبت مخاوف حماية الأنواع دورًا في ذلك.

الذكاء الاصطناعي واستخراج البيانات

وبالتالي، فإن احتمالية التنفيذ تعتمد على العديد من العوامل المختلفة التي تؤثر بعضها على بعض. ولتحديد هذه العلاقات المعقدة، يستخدم مشروع "WindGISKI" البحثي الذكاء الاصطناعي بالإضافة إلى أساليب استخراج البيانات. وتُستخدم بيانات مشاريع توسعة طاقة الرياح السابقة كأساس. وبذلك يتم تدريب الذكاء الاصطناعي حتى يتمكن من محاكاة احتمالات النجاح ومدة التنفيذ. وبعد ذلك، يمكنه تقديم توقعات مستقبلية والتنبؤ باحتمالية تنفيذ مشاريع طاقة الرياح للمساحات المحتملة في كل منطقة في ألمانيا – وهذا هو هدف العلماء.

تحديد المواقع الواعدة لمشاريع طاقة الرياح

من المقرر أن يساعد نظام المعلومات الجغرافية، الذي سيتم تطويره في إطار هذا المشروع البحثي، في حل مشكلتين. فمن ناحية، من المفترض أن يسهل تحديد المواقع الواعدة لمشاريع طاقة الرياح المستقبلية. ومن ناحية أخرى، يمكن للنظام أن يساهم في تحديد العوائق التي تعرقل التوسع في أماكن أخرى، وكيفية التغلب على هذه العقبات. ويسهم كلا الأمرين في تسريع وتيرة توسع طاقة الرياح في ألمانيا.

المؤسسات البحثية المشاركة

يشارك في مشروع "WindGISKI" ما مجموعه 8 مؤسسات بحثية وشركات واتحادات:

• يقوم معهد الاستاتيكا والديناميكا بجامعة لايبنيز في هانوفر بتنسيق المشروع بصفته رئيس الاتحاد،
• معهد الإنتاج المتكامل في هانوفر (IPH) gGmbH،
• شركة Nefino GmbH،
• معهد fk-wind، معهد طاقة الرياح التابع لجامعة بريمرهافن،
• الرابطة الإقليمية للطاقة المتجددة في نيدرساشن | بريمن (LEE)،
• مجموعة عمل ARSU للبحوث الإقليمية في مجال الهياكل والبيئة (شركة ذات مسؤولية محدودة)،
• معهد معالجة المعلومات بجامعة لايبنيز في هانوفر و
• كرسي الأستاذية في التنظيم والابتكار بجامعة كارل فون أوسيتزكي في أولدنبورغ.

مدة ثلاث سنوات

انطلق هذا المشروع المشترك، الذي حصل على تمويل إجمالي قدره مليوني يورو، في 1 ديسمبر 2021، ويستمر لمدة ثلاث سنوات. ويحظى المشروع بدعم من وزارة البيئة وحماية الطبيعة والسلامة النووية وحماية المستهلك (BMUV) في إطار برنامج تمويل «مشاريع رائدة في مجال الذكاء الاصطناعي». وتقوم شركة «المستقبل – البيئة – المجتمع» (ZUG) gGmbH بتنفيذ المشروع.

يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات حول المشروع على الموقع windgiski.iph-hannover.de.

نبذة عن معهد IPH

يعمل معهد هانوفر للإنتاج المتكامل (IPH)، وهو شركة ذات مسؤولية محدودة غير هادفة للربح، في مجال البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا الإنتاج. تأسست المؤسسة عام 1988 انطلاقاً من جامعة لايبنيز في هانوفر. يقدم معهد IPH خدمات البحث والتطوير والاستشارات والتأهيل في مجالات تكنولوجيا العمليات وأتمتة الإنتاج واللوجستيات والمنتجات XXL. ومن بين عملائه شركات من قطاعات صناعة الأدوات والقوالب، وصناعة الآلات والمنشآت، والطيران والفضاء، وصناعة السيارات والكهرباء والحدادة.

يقع مقر الشركة في مجمع العلوم والتكنولوجيا – Science Area 30X في شمال غرب هانوفر، ويعمل بها حاليًا حوالي 75 موظفًا، منهم حوالي 30 من الكوادر العلمية.

(تاريخ النشر: 13 يناير 2022)