Инновация для ветротурбин: ремонт лопастей с помощью искусственного интеллекта

Датская Vestas учредила компанию BladeRobots для коммерциализации разработки, позволяющей усовершенствовать ремонт лопастей ветровых турбин. Инновация представляет собой робот, который будет закрепляться на кромке лезвия, а затем автоматически продвигаться вдоль лопасти по мере проведения ремонтных работ.

Инновация призвана решить проблему эрозии лопастей ветровых турбин, которая происходит под воздействием мелких частиц льда, снега и дождя. Износ внешнего слоя лопастей нарушает их аэродинамику и, как следствие, снижает эффективность выработки электроэнергии. Предотвратить этот риск можно с помощью профилактического ремонта, который обычно требует затрат на найм стороннего персонала.

Специалисты Vestas предложили снизить операционные издержки за счет применения роботов, оснащенных искусственным интеллектом, которые смогут адаптироватьcя к различным видам лезвий. Ремонт будет проходить в несколько этапов. Сначала робот будет осуществлять шлифовку лопасти с помощью наждачной бумаги, сдвигаясь от кромки лезвия к его основанию. Затем робот будет зачищать поверхность с помощью щетки, убирая остатки старого внешнего слоя, а после – наносить новый защитный слой, который после высыхания будет также с помощью робота выравниваться и зачищаться. По оценке Vestas, автоматизация труда и экономия часов простоя позволят сократить продолжительность ремонта лопастей в четыре раза в сравнении с традиционным «ручным» ремонтом.

Ветрогенераторы пока что опережают электростанции на ископаемом топливе по удельным операционным издержкам. Средние расходы на ремонт и обслуживание наземных и надводных ветрогенераторов в ЕС в 2021 г. составляли $15 на киловатт-час (кВт/ч) выработки, тогда как для газовых электростанций этот показатель составлял $100 на кВт/ч, согласно оценке Международного энергетического агентства. Однако по мере возрастающей продолжительности эксплуатации европейских ветропарков этот разрыв, возможно, будет сокращаться.

Это подстегивает инновации в сфере ремонта ветрогенераторов. Например, Норвежская Fred. Olsen 1848, специализирующаяся на производстве оборудования для возобновляемой энергетики, разработала кран, который позволит менять лопасти морских ветрогенераторов, не прибегая к их транспортировке на берег. Телескопический кран со складной поворотной стрелкой будет доставляться к месту ремонтных работ с помощью судна, а затем устанавливаться на колонне плавучего фундамента ветротурбины, откуда он в режиме дистанционного управления будет демонтировать отработанные лопасти и устанавливать новые.