Skagerak Kraft, i samarbeid med EDR Medeso, utvikler en digital tvilling av fysiske komponenter ved Grunnåi kraftverk i Seljord, som bærer bud om store besparelser for kraftnæringen.
– Dette er en av pilotene i det Enova-støttede prosjektet SmartKraft, der formålet er å finne digitale løsninger for bedre utnyttelse av vannressursene våre. Målet er å gi Skagerak Kraft bedre kontroll og mer effekt ut av sine eksisterende anlegg. Og så skal vi ikke kimse av samfunnskostnadene ved nedetid, for de er store, forklarer Erik Tengs, lead engineer i EDR & Medeso AS.
– Løsningen vi går for, er en fysikkbasert digital tvilling. En digital tvilling er en numerisk modell, som henter inn data fra en fysisk komponent, speiler det digitalt i sanntid, og gir tilbake mer data enn du kan måle på anlegget.
Erik Tengs
Lead engineer, Digital Labs i EDR & Medeso AS
– Informasjonen som genereres ved hjelp av den digitale tvillingen, vil gjøre oss i stand til å ta bedre beslutninger om maksimal utnyttelse av kraftverket, sier fagansvarlig i Skagerak Kraft, Ingunn Granstrøm. Dette vil kunne gi store økonomiske, materielle og energimessige gevinster.
Kan forutse vedlikehold og investeringer
– Den digitale tvillingen av Grunnåi kraftverk skal hente inn driftsdata fra forskjellige komponenter, simulere oppførselen deres, og deretter skal fysikkmodellen gi informasjon om påført skade. På denne måten kan man estimere restlevetid på komponenten og bestemme riktig tidspunkt for vedlikehold. Ethvert vannkraftanlegg er unikt, og målet er å ha digitale tvillinger for alle. Derfor er en skalerbar metode viktig for at vi skal klare det digitale skiftet, fortsetter Tengs.
– En annen fordel er at man også kan se utfallet av drift før det finner sted. Dette gjøres ved å kjøre scenariotester på tvillingen. Dermed finner man i forkant ut hva som skjer om man kjører en komponent ekstra hardt, eksempelvis i perioder med effektmangel. Da vil man se hvor skadelig intensiv drift over et visst tidsrom er for anlegget.
Produksjonsplanlegging er et område som også kan dra nytte av denne type informasjon, forteller Tengs.
– Vi håper at informasjonen fra modellene også kan påvirke daglig drift av anlegget.
Digitalt økosystem
Han forteller videre at systemet de bygger opp skal være åpent for både leverandører og forskningsmiljøer.
– I noen tilfeller bruker vi en enkel modell, mot at det gir oss informasjon vi ikke hadde fått på annet vis, men i andre tilfeller kan vi bygge numeriske modeller med en nøyaktighet som er «spot on». Her blir verdien større om hele bransjen bidrar, og slik gir visshet for at modellen som brukes for det spesifikke vannkraftverket er god.
Veien videre
– Ved Grunnåi kraftverk har vi foreløpig erfart at det å sette opp en digital tvilling er ukomplisert, men det gjenstår å få resultatene integrert i den daglige driften av anlegget. Det er dette vi er mest spent på ved piloten på Grunnåi-anlegget.
– Vi har stor tro på slike systemer i fremtiden tilføyer Ingunn Granstrøm, og fortsetter:
– Digitale tvillinger vil kunne hjelpe kraftselskapene til å ta i bruk alle målinger som samles inn, og i kombinasjon med maskinlæring og observasjoner, vil det bli et viktig verktøy for å få mer kraft ut av hver dråpe.
SmartKraft-prosjektet består av kraftprodusentene Glitre Energi, NTE Energi, Sira-Kvina kraftselskap, Skagerak Kraft og Statkraft. I tillegg til Energi Norge, SINTEF Energi og Smartgrid-senteret.
Les mer på: skagerakenergi.no.
Av Jarle Petterson