تطور 'التوأم الرقمي' للرياح البحرية

(تصوير: Bureau Veritas)

أعلنت شركة فيريتاس (Veritas) ، الشركة المتخصصة في خدمات الاختبارات والتفتيش وإصدار الشهادات ، أنها دخلت في شراكة مع المنجنيق المتجدد في مجال الطاقة البحرية (ORE) في محاولة لتطوير "فيرتار آيم ثري دي" "ديجيتال توين" من توربين ليفينماوث في تورنتو في فايف باسكتلندا.

يمكن لما يسمى التوائم الرقمية تحسين عمليات وصيانة مزارع الرياح البحرية عن طريق الجمع بين بيانات تشغيل التوربينات في العالم الحقيقي مع النمذجة العددية لتحسين الفهم وتمكين نهج قائم على المخاطر لأنشطة الصيانة ، وبالتالي تقليل الأنشطة غير المخطط لها ، وتحسين الصحة والسلامة و تقلل التكاليف.

ويشكل تشغيل وصيانة موجودات مزرعة الرياح البحرية حوالي 40 في المائة من التكاليف الإجمالية غير المخصومة ومدة رأس المال والتكلفة التشغيلية. يمكن أن تصل التكاليف المرتبطة بانقطاع غير مخطط له ينتج عنه خسارة في عائدات التوليد ، ورواتب طاقم الصيانة ، ورسم للسفينة ، إلى 10000 جنيه استرليني لكل توربين ، في اليوم أو حتى أعلى.

الهدف النهائي لمشغلي مزارع الرياح هو تقليل وقت التوقف عن العمل غير المخطط له إلى الصفر ، مع تقليل عمليات الفحص المجدولة للصيانة إلى أدنى حد ممكن ، حيث ينطوي كل تفتيش جائر على خطر تقديم المزيد من المشكلات للأصل عن غير قصد.

توفر البيانات التي يتم جمعها بواسطة أنظمة مراقبة الحالة في الوقت الحقيقي ، بالإضافة إلى بيانات الفحص اليدوي ، عرضًا كاملاً لدورة الحياة لأداء الأصل مع مرور الوقت ، وتمكّن من تطوير نهج صيانة يعتمد على المخاطر وموثوقية مركزية ، مما يزيد من السلامة مع تقليل الصيانة الشاملة التكاليف.

عندما كان قسم Bureau Veritas Marine و Offshore يتطلع إلى تطوير الجيل القادم من برمجيات Veristar Asset Integrity Management ، قرر الشراكة مع أفضل نموذج ثلاثي الأبعاد ومزود حلول ثنائية رقمية ، وإبرام اتفاقية تعاون حصرية مع Dassault Systèmes في عام 2015 وبلغت ذروتها في إطلاق حل Veristar AIM 3D Asset Integrity Management في عام 2017.

في البداية ، استهدفت Veristar AIM 3D الوحدات البحرية والنفط البحرية التقليدية ، سواء الثابتة أو العائمة ، ولكن سرعان ما أصبح من الواضح أن هذا الحل الرقمي المزدوج يمكن أن يكون له فوائد هائلة لقطاع الطاقة البحرية المتجددة كذلك.

تعمل شركة ORE Catapult بالفعل مع عدد من الشركاء لتطوير Twin Digital من Levenmouth Turbine ، التي تركز على مجموعة SCADA التشغيلية في الوقت الفعلي وبيانات مراقبة الحالة من عدة أنظمة مختلفة. تتمثل اتفاقية التعاون بين Bureau Veritas و ORE Catapult في إنشاء توأم رقمي تعاوني تفاعلي ، بما في ذلك الرسوم البيانية ثنائية الأبعاد والعروض ثلاثية الأبعاد لتوربينات الرياح ، حيث يتم تقديم بيانات مراقبة SCADA بعد المعالجة وظروفها بالإضافة إلى بيانات الفحص المجمعة يدويًا العودة إلى قاعدة بيانات موحدة من التوربينات.

وسيتناول التعاون كيفية تقديم هذه المعلومات بعد ذلك ، وذلك بفضل التوأم الرقمي التعاوني ، وبأكثر طريقة بديهية للمشغل ، لاتخاذ القرارات المستندة إلى البيانات والفهم العام لحالة الأصول والتهديدات الواردة.

وقال إيان فينش ، مدير تطوير الأعمال العالمية في شركة الطاقة البحرية المتجددة ، مكتب فيريتاس ، "إن استخدام Veristar AIM 3D سيمكن المنجنيق من ORE من الاستفادة من أحدث أداة لنظام إدارة سلامة الأصول حيث كل الرسومات المبنية ، وكتيبات التشغيل ، و يمكن تضمين إجراءات الصيانة في قاعدة البيانات وتحديثها حسب الحاجة طوال عمر التوربين. يمكن لفنيي الصيانة الحصول على إمكانية الوصول الفوري إلى البيانات حول التوربين ، بما في ذلك حالته الحالية ، وكيفية صيانتها ، مباشرة من قاعدة البيانات المركزية لـ Veristar AIM 3D. "

وقد علق كريس هيل ، مدير الأداء التشغيلي من شركة ORE Catapult ، قائلاً: "نظرًا لأن صناعة الرياح البحرية وقاعدة أصولها ، فإن قدرة مشغلي مزارع الرياح على أن تكون قادرة على مراقبة وتوقع الأداء والسلامة المستقبليين لأصول مزرعة الرياح أمرًا بالغ الأهمية . يتيح نظام Twin الرقمي جميع المعلومات المتعلقة بحالة وأداء أسطول توربين ، بدءًا من ظروف البداية الأولية وصولًا إلى نهاية ظروف الحياة ، ليتم مراقبته وتسجيله. إن توفير كل هذه المعلومات في قاعدة بيانات مركزية واحدة ، بالإضافة إلى تمثيل رسومي ثلاثي الأبعاد كامل للأصول ، يسمح للمشغل باتخاذ قرارات حاسمة حول كيفية تشغيل التوربين ، خصوصًا في نهاية حياته المتوقعة. إنه يسمح بفحص قائم على المخاطر ونهج يعتمد على الموثوقية في تخطيط الصيانة وإمكانية تمديد العمر في المستقبل.

"سيساعد تطبيق منصة Veristar AIM 3D Digital Twin على توربينات ليفينماوث التوضيحية من ORE Catapult في تمكين شركة ORE Catapult من تطوير أفضل الممارسات الرقمية المزدوجة ومشاركتها مع الصناعة بشكل عام".