Szybszy rozwój energetyki wiatrowej dzięki technologii sztucznej inteligencji

Konieczne jest pilne przyspieszenie budowy elektrowni wiatrowych, jeśli chcemy nie tylko utrzymać, ale i zwiększyć ilość energii wiatrowej wytwarzanej w Niemczech. Obecnie w całym kraju działa około 30 000 elektrowni wiatrowych. Około połowa z nich może zostać wyłączona z sieci w ciągu najbliższych dziesięciu lat, na przykład z powodu wygaśnięcia dotacji w ramach ustawy EEG lub przestarzałości elementów technicznych.

Projekt badawczy „WindGISKI”

Ale jakie tereny nadają się do modernizacji lub budowy nowych elektrowni wiatrowych? Gdzie jest nie tylko wystarczająco dużo miejsca, ale także wystarczająca przychylność społeczna, aby lokalne projekty rozbudowy energetyki wiatrowej mogły zakończyć się sukcesem? Na to pytanie chce odpowiedzieć konsorcjum złożone z przedstawicieli nauki i biznesu w ramach projektu badawczego „WindGISKI”.

System informacji geograficznej dotyczący szans powodzenia projektów rozbudowy energetyki wiatrowej

Celem jest opracowanie systemu informacji geograficznej, który przy pomocy sztucznej inteligencji obliczy dla każdego zakątka Niemiec, na ile obiecujące będą tam projekty rozbudowy energetyki wiatrowej. W prognozie uwzględniane są nie tylko czynniki obiektywne, takie jak odległość od osad ludzkich czy występowanie wiatru, ale po raz pierwszy w ocenie uwzględniono również szeroki zakres czynników demograficznych i socjologicznych. Należą do nich na przykład orientacja polityczna regionu, średnia wieku, poziom wykształcenia i wiele innych. Uwzględniona jest również liczba dotychczasowych elektrowni wiatrowych.

Studium wykonalności

Badanie wykonalności przeprowadzone latem i jesienią 2020 roku przez Instytut Zintegrowanej Produkcji w Hanowerze (IPH) gGmbH oraz firmę Nefino GmbH wykazało, że podejście to jest obiecujące. Naukowcy przeanalizowali dane z poprzednich projektów związanych z energią wiatrową i zidentyfikowali pewne zależności. Związki te nie są jednak koniecznie liniowe. Na przykład w regionach, w których znajduje się już kilka elektrowni wiatrowych, społeczeństwo jest zasadniczo bardziej otwarte na kolejne projekty budowlane – jednak jeśli będzie ich zbyt wiele, wzrasta prawdopodobieństwo sprzeciwu. Regiony o wysokim odsetku mieszkańców dbających o środowisko są zazwyczaj bardziej otwarte na elektrownie wiatrowe, ale nawet tam sprzeciw może narastać, jeśli na przykład pojawiają się obawy dotyczące ochrony gatunków.

Sztuczna inteligencja i eksploracja danych

Prawdopodobieństwo realizacji zależy zatem od wielu różnych czynników, które dodatkowo wzajemnie na siebie oddziałują. Aby rozpoznać złożone zależności, w projekcie badawczym „WindGISKI” wykorzystuje się sztuczną inteligencję oraz metody eksploracji danych. Jako podstawę wykorzystuje się dane z poprzednich projektów rozbudowy energetyki wiatrowej. Dzięki temu sztuczna inteligencja jest szkolona, aż będzie w stanie odtworzyć szanse powodzenia i czas realizacji. Następnie może ona przedstawiać prognozy na przyszłość i przewidywać prawdopodobieństwo realizacji projektów energetyki wiatrowej dla obszarów o potencjale w każdym regionie Niemiec – taki jest cel naukowców.

Wykrywanie obiecujących terenów pod projekty energetyki wiatrowej

System informacji geograficznej, który ma zostać opracowany w ramach projektu badawczego, ma pomóc w rozwiązaniu dwóch problemów. Po pierwsze, ma ułatwić identyfikację obiecujących terenów pod przyszłe projekty energetyki wiatrowej. Po drugie, system ten może pomóc w ustaleniu, jakie przeszkody hamują rozwój tej branży w innych regionach oraz w jaki sposób można je pokonać. Oba te czynniki przyczyniają się do przyspieszenia rozwoju energetyki wiatrowej w Niemczech.

Zaangażowane instytucje badawcze

W projekcie „WindGISKI” bierze udział łącznie 8 instytucji badawczych, przedsiębiorstw i stowarzyszeń:

• Instytut Statyki i Dynamiki Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze koordynuje projekt jako lider konsorcjum,
• Instytut Zintegrowanej Produkcji w Hanowerze (IPH) gGmbH,
• firma Nefino GmbH,
• FK-Wind, Instytut Energii Wiatrowej Uniwersytetu w Bremerhaven,
• LEE – Krajowe Stowarzyszenie Energii Odnawialnych Dolnej Saksonii | Brema e.V.,
• grupa robocza ARSU ds. badań nad strukturą regionalną i środowiskiem sp. z o.o.,
• Instytut Przetwarzania Informacji Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze oraz
• Katedra Organizacji i Innowacji Uniwersytetu im. Carla von Ossietzky'ego w Oldenburgu.

Okres obowiązywania trzech lat

Ten wspólny projekt, na który przeznaczono łącznie dwa miliony euro, rozpoczął się 1 grudnia 2021 r. i potrwa trzy lata. Jest on finansowany przez Federalne Ministerstwo Środowiska, Ochrony Przyrody, Bezpieczeństwa Jądrowego i Ochrony Konsumentów (BMUV) w ramach programu wsparcia „KI-Leuchttürme”. Organizatorem projektu jest stowarzyszenie Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH.

Więcej informacji na temat projektu można znaleźć na stronie windgiski.iph-hannover.de.

O IPH

Instytut Zintegrowanej Produkcji w Hanowerze (IPH) – spółka z ograniczoną odpowiedzialnością typu non-profit – prowadzi badania i prace rozwojowe w dziedzinie techniki produkcji. Instytut powstał w 1988 roku jako jednostka wywodząca się z Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze. IPH oferuje badania i rozwój, doradztwo oraz szkolenia w zakresie technologii procesowej, automatyzacji produkcji, logistyki i produktów XXL. Do grona jego klientów należą przedsiębiorstwa z branż takich jak produkcja narzędzi i form, budowa maszyn i urządzeń, lotnictwo i kosmonautyka oraz przemysł motoryzacyjny, elektrotechniczny i kuźniczy.

Firma ma swoją siedzibę w parku naukowo-technologicznym Science Area 30X w północno-zachodniej części Hanoweru i zatrudnia obecnie około 75 pracowników, z czego około 30 to pracownicy naukowi.

(Opublikowano: 13 stycznia 2022 r.)