Dado que el mundo está en el mundo con la urgente necesidad de reducir las emisiones de carbono y combatir el cambio climático, los investigadores de la Universidad de Sharjah están recurriendo a una tecnología moderna que puede renovar el futuro de la energía: gemelos digitales con potencia de IA.
Según los investigadores, estas copias digitales del mundo físico son capaces de cambiar la generación de energía, la gestión y la corrección de diversas plataformas de energía limpia, que intensifican la transición del combustible fósil, que está vinculado al aumento del calor global.
Los gemelos digitales tienen la capacidad de transmitir e interactuar con sistemas complejos complejos de niños los han convertido en la piedra base de la innovación en las industrias, una mejor conducción en el rendimiento, la reducción del costo y el desarrollo de soluciones novedosas.
Sin embargo, los científicos han advertido que los modelos gemelos digitales existentes aún enfrentan límites notables que limitan su capacidad de usar energía de fuentes como solar, geotérmica, hidroeléctrica, hidroeléctrica y biomasa.
“Los gemelos digitales son extremadamente efectivos para mejorar el sistema de energía renovable”, escriben los investigadores en la revista Nexación. “Aún así, cada fuente de energía ofrece desafíos únicos, que incluyen el cambio de datos y las condiciones ambientales a la complejidad del sistema, lo que puede limitar el rendimiento de las tecnologías gemelas digitales a pesar de su promesa de mejorar la producción y la gestión de energía”.
En su estudio, los autores realizaron una revisión más amplia de la literatura existente sobre la aplicación de niños gemelos digitales en sistemas de energía renovable. Revisaron varios contextos, funciones, ciclos de vida y marco arquitectónico para comprender cómo se están utilizando actualmente gemelos digitales y dónde están.
Para eliminar ideas significativas, los investigadores utilizaron técnicas modernas de minería de texto, aprovechando la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y el procesamiento del lenguaje natural. Este enfoque científicamente estricto les permitió analizar grandes cantidades de datos sin procesar y exponer patrones estructurales, conceptos y tendencias emergentes.
A partir de este análisis profundo, los autores han sacado muchas conclusiones importantes. Identificó sectas de investigación, propuso nuevas direcciones y describe los desafíos que deberían resolverse para usar completamente la capacidad de la tecnología gemela digital en el sector de energía renovable.
Después de discusiones detalladas sobre la integración de niños gemelos digitales en varias aplicaciones de energía renovable, los autores resumieron sus resultados más importantes en cinco fuentes principales de energía: eólica, solar, geotérmica, hidroeléctrica y sus resultados más importantes en la biomasa. Cada fuente ofrece oportunidades y desafíos únicos, y una revisión exhaustiva en este estudio presenta cómo se pueden preparar gemelos digitales para mejorar el rendimiento en cada dominio.
Los estudios muestran que los gemelos digitales ofrecen beneficios significativos en varios sistemas de energía renovable.
El aire del aireLos gemelos digitales pueden predecir parámetros desconocidos y corregir la medición incorrecta, aumentando la confiabilidad y el rendimiento del sistema.
Energía solar: Ayudan a indicar factores clave que afectan el rendimiento y la potencia de salida, permiten un mejor diseño y corrección del sistema.
Energía geotérmica: Los gemelos digitales pueden imitar todo el proceso operativo, especialmente la perforación, el costo para facilitar el costo y reducir el tiempo y los costos.
Energía hidroeléctrica: Los modelos impulsados por la IA imitan la dinámica del sistema para identificar los factores. En las viejas plantas hidroeléctricas, se utilizan para reducir los efectos de la fatiga de los trabajadores en la productividad.
Energía de biomas: Digital Twin mejora el rendimiento y la gestión al ofrecer información profunda sobre la siembra y la siembra.
Pero en estas fuentes de energía, la aplicación de la tecnología gemela digital está en resaltar límites importantes en el campo de los autores. Su análisis indica la necesidad de modelos más fuertes que puedan resolver desafíos específicos únicos de cada sistema de energía renovable.
Los autores indican una serie de límites en la aplicación de gemelos digitales en varios sistemas de energía renovable.
El aire del aireLos niños gemelos digitales enfrentan desafíos en el modelado correcto y el monitoreo de las condiciones ambientales. Luchan, especialmente en las turbinas que envejecen, especialmente en las turbinas envejecidas, factores importantes como las cuchillas, el colapso de la caja de cambios y el rendimiento del sistema de energía.
Energía solarA pesar de su capacidad, los gemelos digitales aún no alcanzan predicciones confiables de rendimiento a largo plazo. Tienen dificultades para rastrear el acoso del panel y calcular el impacto ambiental con el tiempo, lo que afecta su precisión y utilidad.
Energía geotérmica: Un obstáculo importante es la falta de datos de alta calidad, lo que evita la capacidad de los niños gemelos digitales para imitar la incertidumbre geológica y las condiciones sub -niveles. Esta tecnología también enfrenta complicaciones en las prácticas a largo plazo del sistema geotérmico, incluida la dinámica de la transferencia de calor y el flujo de fluidos.
Energía hidroeléctrica: Aplicado a proyectos hidroeléctricos, los gemelos digitales enfrentan desafíos para corregir el cambio de flujo de agua y atrapar barreras ambientales y ambientales. Estos límites reducen su efectividad para mejorar el rendimiento y la estabilidad del sistema.
Energía de biomas: Cuando se usan con el sistema de energía de biomasa, los niños gemelos digitales aún luchan por imitar todo el proceso de producción. Es menos probable que proporcionen modelos precisos para procesos biológicos, cambios de biomasa y bioquímicos complejos y reacciones termo químicas contenidas.
Los autores enfatizan las implicaciones más amplias de estas deficiencias para el sector de energía renovable. Se ocupan de estos desafíos, ofrecen un conjunto de pautas y una hoja de ruta de investigación que tiene como objetivo ayudar a los científicos a mejorar la confiabilidad y precisión de las tecnologías gemelas digitales.
Sus recomendaciones se centran en mejorar los métodos de recopilación de datos, avanzar en las técnicas de modelado y mejorar las capacidades computacionales para garantizar que Digital Twin pueda proporcionar información confiable para la toma de decisiones y la mejora del sistema.
