Połączenie sztucznej inteligencji z technologią dronów przynosi znaczące korzyści dla morskiej energetyki wiatrowej. Zaawansowane rozwiązania AI nie tylko poprawiają bezpieczeństwo i wydajność operacji morskich, ale również redukują emisje CO2 i obniżają koszty operacyjne. Synergię dronów z AI już dziś jest wdrażają globalni inwestorzy offshore wind. W działalności związanej z morskimi farmami wiatrowymi szwedzki koncern energetyczny Vattenfall wykorzystuje drony powietrzne do inspekcji łopat turbin wiatrowych oraz testuje je pod kątem dostawy części zamiennych.
Vattenfall opisał kilka przykładów zastosowania rozwiązania AI+drony. Obecnie inwestor wykorzystuje drony powietrzne do inspekcji łopat turbin wiatrowych oraz testuje je pod kątem dostawy części zamiennych. Bezzałogowe jednostki pływające służą natomiast do badania dna morskiego oraz inspekcji fundamentów pod poziomem wody.
Drony wyposażone w sztuczną inteligencję przeprowadzają złożone inspekcje, prace konserwacyjne oraz dostarczają ładunki, umożliwiając turbinom wiatrowym działanie z optymalną wydajnością. Urządzenia te mogą pracować autonomicznie, znajdując odpowiednią ścieżkę lotu i unikając przeszkód.
Dane i obrazy zbierane przez drony inspekcyjne są łączone i analizowane przez algorytmy uczenia maszynowego, które wykrywają pęknięcia, erozję i inne anomalie. Informacje te są przechowywane w chmurze, kategoryzowane według stopnia zagrożenia i porównywane z danymi historycznymi. Na podstawie tych analiz generowane są raporty dla zespołów serwisowych, co umożliwia proaktywne planowanie prac i zapobieganie poważniejszym naprawom.
Testowanie innowacyjnych rozwiązań
Vattenfall wspiera inicjatywę AIRTuB-ROMI w Holandii, której celem jest ulepszenie serwisu morskich farm wiatrowych przy użyciu systemów monitorowania wewnątrz łopat oraz robotów typu drone-crawler. Gdy czujniki wykryją anomalię, algorytmy AI pomagają przewidzieć potencjalne uszkodzenie i jego lokalizację.
„Po starcie dron automatycznie wykonuje wysokiej rozdzielczości zdjęcia łopat z różnych kątów. Następnie ląduje na łopacie, aby przeprowadzić ultrasonograficzne skanowanie potencjalnie uszkodzonego obszaru, dając nam pełną informację o stanie strukturalnym łopaty,” wyjaśnia Tomas Jansen, kierownik produktu ds. automatyzacji O&M w Vattenfall Offshore Wind w Niemczech.
Dostawa części zamiennych
Drony transportowe (drony cargo), dzięki zaawansowanym czujnikom i oprogramowaniu napędzanemu przez AI, mogą bezpiecznie latać w złożonym środowisku morskim, unikać przeszkód i dostosowywać się do zmieniających się warunków pogodowych. Mogą transportować materiały i sprzęt z jednostek serwisowych (SOV) do turbin wiatrowych, ograniczając potrzebę częstego przemieszczania się statków.
To innowacyjne rozwiązanie zostało niedawno przetestowane na morskich farmach wiatrowych Vattenfall DanTysk i Sandbank na niemieckim Morzu Północnym. Roddy Douglas, inżynier automatyki w Vattenfall Offshore Wind w Wielkiej Brytanii, podkreśla: „Zaprezentowana przez nas innowacja obejmowała wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych do szybkich dostaw oraz wstępne załadowanie części zamiennych i narzędzi do gondoli turbiny. Jest to szczególnie korzystne, gdy część jest potrzebna nieoczekiwanie.”
Inspekcje podwodne i badania
Bezzałogowe jednostki pływające i zdalnie sterowane drony zwiększają bezpieczeństwo pracowników podczas inspekcji na morzu i zapewniają przyjazne dla środowiska operacje. Podczas prac instalacyjnych na morskiej farmie wiatrowej Hollandse Kust Zuid na holenderskim Morzu Północnym, Vattenfall zastosował 12-metrową bezzałogową jednostkę powierzchniową Blue Essence.
Zarówno bezzałogowy statek, jak i elektryczny pojazd zdalnie sterowany (eROV) mogą działać całodobowo, wytrzymywać prędkości wiatru do 38 kilometrów na godzinę i radzić sobie z falami o wysokości do półtora metra. Są one zdalnie sterowane z centrów kontroli Fugro w Aberdeen w Szkocji. Wstępne operacje wykazały, że bezzałogowe jednostki emitują około 95% mniej CO2 w porównaniu do tradycyjnych statków badawczych.
Nadchodzące osiągnięcia w dziedzinie sztucznej inteligencji mają znacząco poprawić możliwości dronów w operacjach morskiej energetyki wiatrowej. Dzięki bardziej zaawansowanym algorytmom AI, drony mogą stać się jeszcze bardziej autonomiczne, zdolne do podejmowania niezależnych decyzji podczas złożonych inspekcji i wczesnego wykrywania uszkodzeń bez interwencji człowieka.
O ile AI zapewnia wiele możliwości w zakresie optymalizacji rozwoju projektów wiatrowych i ich serwisowania, to sektor energetyczny stoi obecnie przez wyzwaniem zapewnienia wystarczającego wolumenu energii dla AI i centrów danych. IEA zapowiedziała publikację specjalnego raportu na temat energetyki i AI wiosną 2025 roku.
Źródło: Vattenfall, własne
