Globalne trendy energetyczne pokazują, że robimy ogromne postępy w wykorzystywaniu zmian w energetyce wiatrowej. Stała się ona fundamentalnym filarem światowego miksu energetycznego, generując ponad 2300 terawatogodzin (TWh) energii elektrycznej każdego roku, licząc od 2023 r. – czyli ok. 10% całkowitej światowej podaży.
Jednak zaspokojenie rosnącego globalnego zapotrzebowania na energię i wspieranie ambitnych celów klimatycznych będzie wymagało czegoś więcej niż tylko turbin. Szybkiemu rozwojowi energetyki wiatrowej musi towarzyszyć szerokie, wieloaspektowe podejście, które połączy skuteczną strategię i inteligentną technologię. Od konserwacji predykcyjnej aż po scentralizowane platformy sterowania – innowacje cyfrowe będą napędzać kolejny rozdział energetyki wiatrowej.
Ponad czterdzieści krajów aktywnie inwestuje w energię wiatrową – z Chinami, Wielką Brytanią i Niemcami na czele. Lądowe farmy wiatrowe nadal stanowią większość tej mocy. Segment ów jest wart 130 mld dolarów od 2023 r. i może być na dobrej drodze do osiągnięcia oszałamiającej kwoty 200 mld dolarów do 2030 r., jeśli wzrost będzie się utrzymywał w obecnym tempie.
Jednocześnie szybko nabiera tempa morska energetyka wiatrowa. Wzrost liczby związanych z nią projektów jest częściowo spowodowany malejącą dostępnością odpowiednich gruntów dla projektów lądowych, ale także tym, że dzięki nowym technologiom pozyskiwanie wiatru na morzu staje się łatwiejsze i bardziej opłacalne. Co więcej, turbiny mają coraz większe rozmiary i moc, nowsze jednostki przekraczają 1 MW, a pływające platformy wiatrowe są teraz łatwiejsze do rozmieszczenia, zbierając energię na wcześniej niedostępnych obszarach.
Przewiduje się, że sektor morskiej energetyki wiatrowej, którego obecna wartość wynosi 40 mld dolarów, potroi się do ponad 100 mld dolarów w tym samym okresie, czyli od roku 2023 do końca dekady.
Osiągnięcie wzrostu na taką skalę będzie w dużej mierze zależało od wsparcia politycznego, a także od integracji inteligentnych rozwiązań cyfrowych.
Siła działań politycznych
Kontynuacja tego imponującego trendu wzrostowego energii wiatrowej będzie wymagała wsparcia ze strony rządów i umów międzynarodowych. Zachęcanie do korzystania z zielonej energii poprzez ustalone przez rządy cele, ulgi podatkowe i dotacje finansowe jest konieczne, aby inspirować rozwój dalszych projektów. Kilka krajów oferuje już taryfy gwarantowane i umowy zakupu energii, aby zagwarantować, że dostawcy energii wiatrowej otrzymają uczciwe wynagrodzenie za produkowaną energię.
Skuteczne prawodawstwo powinno stworzyć sprzyjające środowisko i zmniejszyć ryzyko dla inwestycji, innowacji i ekspansji rynkowej w sektorze energetyki wiatrowej. Polityka finansująca badania i rozwój utoruje drogę dla technologii i infrastruktury nowej generacji. Same przepisy nie zapewnią jednak sukcesu – muszą być one połączone z inteligentnymi systemami oprogramowania.
Ponieważ przepisy różnią się na całym świecie, operatorzy potrzebują narzędzi, które mogą dostosować się do różnych środowisk prawnych. Oprogramowanie musi umożliwiać szybką konfigurację i integrację z wymogami raportowania, procesami zatwierdzania i regionalnymi przepisami dotyczącymi sieci. Sukces zależy od prostych, konfigurowalnych funkcji i interfejsów, umożliwiających firmom energetycznym dostosowanie się do lokalnych przepisów bez zbędnego hamowania działań.
Infrastruktura a rozwój innowacyjnych technologii
Rozbudowa mocy energetyki wiatrowej wiąże się z wyjątkowymi wyzwaniami technicznymi – od naturalnej zmienności zasobów odnawialnych po trudności z integracją nowoczesnych rozwiązań cyfrowych z istniejącą infrastrukturą. Chcąc zachować konkurencyjność w tym sektorze, nie wystarczy zainstalowanie turbin. Konieczne jest strategiczne wykorzystanie inteligentnych, interoperacyjnych technologii.
Aby w pełni wykorzystać potencjał projektów związanych z energią wiatrową, infrastrukturę cyfrową należy postrzegać jako niezbędny element skalowalności, wydajności i odporności w całym cyklu życia projektu, a nie tylko jako pomocną funkcję wspierającą. Wraz z rozwojem floty, zwłaszcza morskiej, operatorzy stają przed coraz większą heterogenicznością technologiczną. Urządzenia różnych producentów mają odmienne interfejsy, standardy danych i protokoły komunikacyjne, co sprawia, że procesy stają się rozproszone, bardziej złożone i kosztowne.
Rozwiązania takie jak zenon, firmy COPA-DATA, odpowiadają na te wyzwania, zapewniając ujednolicone, niezależne od dostawcy środowisko sterowania. Integrują one zasoby sprzętowe różnych typów, dziedzin operacyjnych i generacji, umożliwiając scentralizowane monitorowanie, automatyzację i analizę danych – tworząc wzajemne powiązania, niezbędne do skalowalnej i rentownej działalności.
Farmy wiatrowe opierają się na płynnej koordynacji złożonych systemów: turbin, stacji transformatorowych, systemów monitoringu i sieci. Brak ujednolicenia prowadzi do powstawania silosów danych i rozproszonych systemów, co ogranicza efektywność. Inteligentne platformy harmonizują dane między tymi systemami, poprawiając świadomość sytuacyjną i zapewniając zgodność ze zmieniającymi się regulacjami.
Platformy te zostały zaprojektowane do obsługi ogromnych ilości danych operacyjnych z rozproszonych zasobów. zenon umożliwia scentralizowane sterowanie i monitoring wielu lokalizacji, zamieniając złożone dane w praktyczne informacje, wspierające płynne i przewidywalne działanie systemu.
Predykcja mocy
Rosnące znaczenie strategii konserwacji predykcyjnej pokazuje, jak niezbędne stają się inteligentne systemy oprogramowania w sektorze energetycznym. Wykorzystując czujniki, analizę predykcyjną i automatyczne rejestrowanie zdarzeń, operatorzy mogą przejść od reaktywnego rozwiązywania problemów do proaktywnego, intuicyjnego zarządzania zasobami.
Dzięki temu możliwe jest wczesne wykrywanie oznak przeciążenia urządzeń, co zapobiega kosztownym przestojom. W sektorze, w którym dostępność zasobów bezpośrednio wpływa na rentowność, rozwiązanie to zabezpiecza produkcję energii i redukuje długoterminowe koszty eksploatacji, zamieniając sprawne utrzymanie infrastruktury w przewagę nad konkurencją.
Konserwacja predykcyjna to tylko jeden z przykładów, w jaki sposób dane zmieniają sposób funkcjonowania farm wiatrowych. Analizując długoterminowe trendy produkcji wraz z warunkami środowiskowymi, operatorzy mogą wykrywać spadki wydajności czy oznaki degradacji, planować przeglądy i utrzymywać wysoką dostępność – co jest kluczowe zarówno dla rentowności, jak i zgodności z regulacjami.
Systemy sterowania adaptacyjnego pomagają zarządzać zmiennością wiatru, która często powoduje nagłe skoki mocy lub nierównomierne obciążenia. Dzięki nim turbiny mogą w czasie rzeczywistym dostosowywać swoją wydajność, równoważąc produkcję energii z wymaganiami sieci i chroniąc urządzenia przed przeciążeniem.
Ponieważ energia wiatrowa stanowi coraz większą część sieci energetycznej, systemy te mają kluczowe znaczenie dla jej stabilności. Przyszłościowa automatyka musi równoważyć potrzeby techniczne, komercyjne i regulacyjne. Dzięki platformom takim jak zenon operatorzy mogą wypełnić lukę między wydajnością elektrowni a integracją sieci.
Wszystkie te technologie razem tworzą sprawną, zintegrowaną strukturę, która pozwala utrzymać przewagę w szybko rozwijającej się branży.
Perspektywy na przyszłość
Energia wiatrowa odniosła ogromny sukces w rewolucji odnawialnych źródeł energii, ale to nie koniec drogi. Spełnienie zapotrzebowania na energię w przyszłości i osiągnięcie celów klimatycznych będzie wymagało nie tylko większej liczby turbin, ale także inteligentniejszych, lepiej połączonych systemów.
Przyszłość energii wiatrowej zależy od ciągłych inwestycji w infrastrukturę, innowacje i narzędzia cyfrowe. Dzięki skutecznej polityce, zaawansowanej technologii i globalnej współpracy możemy nadal budować elektrownie wiatrowe, aby wykorzystać siłę zmian na rzecz czystszej i bezpieczniejszej przyszłości.
Stefan Hufnagl, Industry Specialist Energy w COPA-DATA
COPA-DATA Polska Sp. z o.o.
tel.: +48 12 290 10 54
sales.pl@copadata.com
