Đăng ký thành viên

Ngăn ngừa thảm họa tuabin gió bằng IoT

Các trường hợp sự cố thảm khốc có thể xảy ra khi tuabin gió phải đối mặt với gió có tốc độ cao hơn (Ảnh st)

Khi bối cảnh năng lượng toàn cầu chuyển dịch sang các nguồn năng lượng tái tạo, các trang trại gió là một phần quan trọng trong sản xuất điện toàn cầu, cung cấp 8% điện năng của thế giới vào năm 2022. Tuy nhiên, bản thân gió - lực làm quay các tuabin gió -có thể gây ra rủi ro đáng kể. Những cơn gió mạnh và gió giật có khả năng gây ra thiệt hại lớn cho các tuabin gió, dẫn đến việc sửa chữa tốn kém, gián đoạn vận hành và sự cố thảm khốc.

Giảm thiểu những rủi ro này là rất quan trọng, và do quy mô của các trang trại gió hiện đại, ngành công nghiệp này giờ đây đang chuyển sang các giải pháp kết nối hơn và thông minh hơn, khai thác Mạng lưới Vạn vật kết nối Internet (IoT).

Một số tính năng giúp các tuabin gió duy trì sự an toàn và tối ưu hóa tính năng, bao gồm:

• Kiểm soát hướng trục tuabin, cho phép chúng hài hòa hoặc chuyển hướng chệch với hướng gió
• Kiểm soát góc nghiêng để điều chỉnh góc của các cánh tuabin
• Bộ hãm rotor giúp hãm rotor trong trường hợp khẩn cấp. Theo ước tính, tuabin gió phải dừng khẩn cấp khoảng 500 đến 1.000 lần trong suốt vòng đời của chúng.

Tiêu chuẩn IEC 61400-1 của Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế (IEC), phác thảo các yêu cầu thiết kế cho tuabin gió, quy định rằng kết cấu tuabin gió hiện đại phải chịu được sức gió liên tục 49m/s và gió giật cực đại 68,6m/s. Tuy nhiên, tuabin gió không phải là không thể phá hủy. Các trường hợp sự cố thảm khốc có thể xảy ra khi tuabin gió phải đối mặt với gió có tốc độ cao hơn, gặp phải gió giật cực đoan, bão, hoặc thậm chí trong các điều kiện gió bình thường nếu đã bị ảnh hưởng do hư hỏng có sẵn.

 Hậu quả của một tuabin gió vượt quá điểm sự cố của nó (Ảnh st)

Công nghệ IoT dùng cho tuabin gió

Công nghệ IoT đã giúp chuyển đổi quản lý tuabin gió và thảm họa từ một quy trình độc lập và thụ động đơn lẻ sang một phương pháp lớn hơn, thông minh và chủ động hơn. Sự thành công của IoT trong phòng ngừa thảm họa gió phụ thuộc vào công nghệ truyền thông và phân tích, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả của các hệ thống theo dõi và bảo trì.

Những tiến bộ trong công nghệ cảm biến, chẳng hạn như thu nhỏ các thành phần và phát triển các thiết kế hiệu quả năng lượng hơn, đã giúp triển khai các cảm biến ngay cả trong các môi trường tuabin gió xa xôi và khó khăn nhất. Hơn nữa, việc tích hợp các công nghệ thu năng lượng cho phép các cảm biến độc lập hoạt động tự động trong thời gian dài, giúp giảm nhu cầu bảo trì thường xuyên.

AI và ML

Sự ra đời của các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) đã giúp đưa trí thông minh vào dữ liệu mà các hệ thống IoT tuabin gió khai thác. Điều này cho phép các công ty xây dựng các giải pháp thời gian thực có thể áp dụng các phương pháp can thiệp quan trọng cho cả các biện pháp bảo trì và triển khai các hoạt động phức tạp trên toàn trang trại để giúp ngăn ngừa thiệt hại cho tuabin gió trong điều kiện thời tiết cực đoan.

Kết luận

Khi công nghệ IoT tiến hóa, dự kiến IoT ngày càng đóng vai trò quan trọng trong phòng ngừa thảm họa tuabin gió. Những tiến bộ trong tương lai có thể bao gồm các thuật toán AI tiên tiến hơn để tiên đoán chính xác và cải thiện các cảm biến để theo dõi chuyên sâu.

Khi các mạng lưới năng lượng hướng tới tính bền vững hơn, IoT và AI sẽ cho phép chúng ta tăng cường hợp nhất các nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời và gió, giúp đảm bảo mạng lưới điện đáng tin cậy và bền vững ngay cả khi phải đối mặt với các hiện tượng thời tiết cực đoan.

Biên dịch: Chu Hải Yến

Theo “Energycentral”, số tháng 10/2024