Ускорить развитие ветроэнергетики с помощью технологий искусственного интеллекта

Срочно необходимо ускорить темпы строительства ветровых электростанций, если мы хотим не только сохранить, но и увеличить объемы производимой в Германии ветровой энергии. В настоящее время на территории Германии насчитывается около 30 000 ветровых электростанций. Примерно половина из них может быть выведена из эксплуатации в ближайшие десять лет, например, в связи с истечением срока действия субсидий по Закону о возобновляемых источниках энергии (EEG) или из-за устаревания технических компонентов.

Исследовательский проект «WindGISKI»

Но какие территории подходят для модернизации или строительства новых ветровых электростанций? Где есть не только достаточно места, но и достаточная поддержка со стороны населения, чтобы местные проекты по развитию ветроэнергетики могли увенчаться успехом? На этот вопрос намерено ответить консорциум, объединяющий представителей науки и бизнеса, в рамках исследовательского проекта «WindGISKI».

Геоинформационная система для оценки перспектив успеха проектов по расширению ветроэнергетики

Цель состоит в том, чтобы разработать геоинформационную систему, которая с помощью искусственного интеллекта рассчитает для каждого уголка Германии, насколько перспективными будут там проекты по развитию ветроэнергетики. При составлении прогноза учитываются не только объективные факторы, такие как расстояние до населенных пунктов или наличие ветра, но и, впервые, обширные демографические и социологические факторы. К ним относятся, например, политическая ориентация региона, средний возраст, уровень образования и многое другое. Также учитывается количество уже существующих ветровых электростанций.

Технико-экономическое обоснование

То, что этот подход является многообещающим, показало технико-экономическое обоснование, проведенное Институтом интегрированного производства Ганновера (IPH) gGmbH и компанией Nefino GmbH летом и осенью 2020 года. Ученые проанализировали данные по прошлым проектам в области ветроэнергетики и выявили определенные закономерности. Однако эти взаимосвязи не всегда носят линейный характер. Так, в регионах, где уже имеется несколько ветроэнергетических установок, население в целом более открыто к дальнейшим строительным проектам — однако, если их становится слишком много, вероятность сопротивления возрастает. Регионы с высокой долей экологически сознательных граждан, как правило, более лояльно относятся к ветроэнергетическим установкам, но и здесь сопротивление может усилиться, если, например, возникают опасения по поводу защиты видов.

Искусственный интеллект и интеллектуальный анализ данных

Таким образом, вероятность реализации зависит от множества различных факторов, которые, к тому же, взаимно влияют друг на друга. Для выявления сложных взаимосвязей в рамках исследовательского проекта «WindGISKI» используются искусственный интеллект и методы интеллектуального анализа данных. В качестве основы используются данные о прошлых проектах по расширению ветроэнергетики. С их помощью искусственный интеллект обучается до тех пор, пока не сможет моделировать шансы на успех и сроки реализации. Затем он сможет давать прогнозы на будущее и предсказывать вероятность реализации ветроэнергетических проектов для потенциальных площадок в каждом регионе Германии — такова цель ученых.

Выявление перспективных участков для проектов в области ветроэнергетики

Геоинформационная система, которая будет разработана в рамках научно-исследовательского проекта, призвана помочь в решении двух задач. Во-первых, она должна упростить выявление перспективных участков для будущих проектов в области ветроэнергетики. Во-вторых, система может помочь выяснить, какие препятствия тормозят развитие ветроэнергетики в других регионах и как их можно устранить. Обе эти задачи способствуют ускорению развития ветроэнергетики в Германии.

Участвующие научно-исследовательские учреждения

В проекте «WindGISKI» участвуют в общей сложности 8 научно-исследовательских институтов, предприятий и ассоциаций:

• Институт статики и динамики Университета им. Лейбница в Ганновере координирует проект в качестве руководителя консорциума,
• Институт интегрированного производства Ганновера (IPH) gGmbH,
• компания Nefino GmbH,
• FK-Wind, Институт ветроэнергетики Университета Бремерхафена,
• Региональная ассоциация возобновляемых источников энергии Нижней Саксонии | Бремена (LEE),
• рабочая группа ARSU по региональным структурным и экологическим исследованиям,
• Институт обработки информации Университета им. Лейбница в Ганновере и
• кафедра «Организация и инновации» Университета имени Карла фон Оссиетцкого в Ольденбурге.

Срок действия — три года

Этот совместный проект, финансируемый на общую сумму в два миллиона евро, стартовал 1 декабря 2021 года и рассчитан на три года. Финансирование осуществляется Федеральным министерством по вопросам окружающей среды, охраны природы, ядерной безопасности и защиты прав потребителей (BMUV) в рамках программы поддержки «KI-Leuchttürme». Организатором проекта выступает компания «Zukunft – Umwelt – Gesellschaft» (ZUG) gGmbH.

Дополнительную информацию о проекте можно найти на сайте windgiski.iph-hannover.de.

Об IPH

Институт интегрированного производства Ганновера (IPH), некоммерческая компания с ограниченной ответственностью, занимается научными исследованиями и разработками в области технологий производства. Компания была основана в 1988 году на базе Университета им. Лейбница в Ганновере. IPH предлагает услуги в области исследований и разработок, консультирования и повышения квалификации по вопросам технологических процессов, автоматизации производства, логистики и XXL-продуктов. Среди его клиентов — предприятия из таких отраслей, как производство инструментов и пресс-форм, машиностроение и производство оборудования, авиакосмическая, автомобильная, электротехническая и кузнечная промышленность.

Компания расположена в научно-технологическом парке Science Area 30X на северо-западе Ганновера и в настоящее время насчитывает около 75 сотрудников, из которых примерно 30 являются научными работниками.

(Опубликовано: 13 января 2022 года)