Wirtualne modele w służbie efektywności energetycznej
W dobie dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii kluczowym wyzwaniem staje się efektywne magazynowanie wyprodukowanej energii. Rozwiązaniem, które zyskuje na znaczeniu, są cyfrowe bliźniaki – wirtualne, dokładne kopie fizycznych magazynów energii, umożliwiające zaawansowane symulacje i optymalizację w czasie rzeczywistym.
Jak działają cyfrowe bliźniaki?
Cyfrowy bliźniak to zaawansowany model komputerowy, który na bieżąco odzwierciedla stan i zachowanie fizycznego systemu, takiego jak magazyn energii oparty na bateriach litowo-jonowych. Łączy w sobie dane z czujników, modele fizykochemiczne procesów zachodzących w bateriach oraz algorytmy uczenia maszynowego.
Dzięki cyfrowemu bliźniakowi możemy testować różne strategie zarządzania ładowaniem i rozładowaniem, symulować ekstremalne warunki pracy czy przewidywać awarie, nie narażając na ryzyko kosztownej, fizycznej infrastruktury – tłumaczą eksperci branżowi.
Kluczowe funkcje i korzyści
Główne zadania, które realizują te wirtualne modele, to:
- Symulacja starzenia się baterii: Model przewiduje degradację ogniw w czasie, uwzględniając liczbę cykli, głębokość rozładowania i warunki temperaturowe.
- Optymalizacja cykli ładowania/rozładowania: Algorytmy znajdują najbardziej ekonomiczne i wydajne schematy pracy, maksymalizując żywotność systemu i zwrot z inwestycji.
- Testowanie strategii zarządzania: Operatorzy mogą w bezpiecznym, wirtualnym środowisku przetestować nowe algorytmy sterowania czy reakcje na różne scenariusze sieciowe.
Przyszłość zarządzania energią
Integracja cyfrowych bliźniaków z systemami AI otwiera drogę do pełnej autonomicznej optymalizacji magazynów energii. W połączeniu z danymi prognostycznymi o produkcji z fotowoltaiki czy wiatraków, systemy te mogą samodzielnie decydować o najlepszym momencie na gromadzenie lub oddawanie energii do sieci, stając się kluczowym elementem inteligentnych sieci elektroenergetycznych (smart grid).
Technologia ta ma szczególne znaczenie dla stabilizacji sieci zasilanych dużą ilością energii z OZE, której produkcja jest zmienna. Dzięki precyzyjnym symulacjom możliwe jest lepsze planowanie inwestycji, wydłużenie żywotności baterii, a co za tym idzie – redukcja kosztów i zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego.
