כיום, כשבריטניה מתכוונת להגיע לאפס פליטת פחמן דו-חמצני עד 2050, מעבר למקורות אנרגיה ירוקים חיוני כדי לעמוד ביעד זה. כפי שיודע כל מי שהיה בחוץ ביום סוער – בריטניה היא מקום סוער. לכן תחנות רוח הן הכרחיות למימוש תוכניתה של בריטניה לעבור לאנרגיות מתחדשות. הכרחיות עד כדי כך שראש ממשלת אנגליה בוריס ג'ונסון קבע כיעד שעד 2030 אספקת החשמל בכל בית בממלכה המאוחדת תתאפשר בעזרת כוח רוח ימי – תחנות רוח הממוקמות במים.

השגת מטרה זו דורשת מתחנות רוח ברחבי בריטניה להעלות את הקיבולת שלהן. קל לחשוב שהעלאת הקיבולת יכולה להיעשות רק על ידי הוספת עוד טורבינות רוח, אך פעולה זו רק תוביל לפרויקטים יקרים ולעלויות תפעול גבוהות. לכן חיוני לשקול כיצד להפחית עלויות או לייעל את ייצור האנרגיה בעזרת אסטרטגיות ניהול יעילות.

גישה אחת לאופטימיזציית ייצור אנרגיה היא שיפור איכות מערכות השליטה של טורבינות הרוח. אם טורבינה מסוגלת להגיב במהירות לשינוי במהירות הרוח על ידי כיוון ה-Pitch וה-Yaw של להביה – היא יכולה לייצר ביעילות כמות גדולה יותר של אנרגיה. ניתן להגיע לכך בעזרת פרוטוקולי תקשורת מהירה, דוגמת EtherCAT, ומערכות שליטה מבוססות PC המשתמשות בתוכנת TwinCAT של Beckhoff.

תוכנת שליטה מבוססת PC מאפשרת גמישות בעיצוב מערכת השליטה ורמה גבוהה של מדרגיות בביצועים, ביעילות הטורבינות וברווחיות. עוד היא מאפשרת אינטגרציה חלקה: המשתמשים יכולים להגדיר את בקר השליטה המתאים ביותר לדרישות המערכת. מערכות מבוססות PC מאפשרות לדאטה להיאסף מחיישנים ואז להישלח לענן, שם ניתן להשתמש בו כדי להגיע להחלטות מושכלות בנוגע לתחזוקה ולתמוך בדיווח מקיף למפעילי הרשת על ייצור אנרגיית הרוח.

ניטור מצב הוא הכרחי כדי לשפר את פונקציונליות התפעול בתחנות רוח. חיוני שלמהנדסים יהיה את כל המידע הדרוש אודות מצב הלהבים וחלקים נוספים של הטורבינה. ברור שתחזוקה היא כלי מפתח במטרה לוודא שתחנות הרוח עובדות בסטנדרט האופטימלי, אך בדיקות ידניות של מצב הטורבינות – במיוחד בתחנות רוח הממוקמות במים – זו לא משימה פשוטה. לכן הכרחי לוודא שהמידע הנכון מגיע לאנשים הנכונים במטרה לוודא שהטורבינות נמצאות במצב טוב ועובדות בצורה המיטבית.

המידע שצריכים המהנדסים – מצב הלהבים, מהירות סיבוב הטורבינות, האנרגיה הנוצרת וה-pitch וה-yaw – יאפשר את רמת היעילות הגבוהה ביותר אם ירוכז כולו במקום אחד. קל לאסוף את המידע הזה אך יש לשלוח אותו ביעילות לכל המפעילים. בעזרת הגישה החדשנית של Beckhoff לניהול טורבינות – כל המידע הזה עולה לענן, שם יכולים הגורמים הרלוונטיים לגשת אליו ולקבל את ההחלטות הנכונות.

ה-TwinCAT 3 Wind Framework משתמש בעקרונות ה-Industry 4.0 ומיישם אותם על מגזר האנרגיה.

חבילת תוכנה זו משלבת את כל הפונקציות הבסיסיות – מניהול, דרך מצב מכונה, ניהול אירועים וחיבור לבסיס הנתונים ועד סימולציות. על ידי חיבור כל האלמנטים הללו ה-TwinCAT 3 Wind Framework מאפשר למפעילים לתכנת לעצמם טורבינות רוח בתהליך יעיל יותר.

בזמן שאנו מוצאים דרכים חדשות לרתום את כוחה של הרוח במאה ה-21, ניהול יעילות יהיה חיוני עבור הובלת המעבר לאנרגיה נקיה. הנגשת המידע הנכון לאנשים הנכונים יאפשר לוודא שתחנות רוח עובדות ביכולת אופטימלית ובצורה נכונה. מעבר מדלק מאובנים לאנרגיה מתחדשת יתאפשר וישתלם כלכלית אם המערכות המחזקות את המעבר הזה יוכלו לתמוך בצמיחת המגזר.

צילום: בקהוף אוטומיישן