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VTT利用人工智能與3D打印技術(shù)解決了風(fēng)電葉片侵蝕問題

2019-02-14 來源：中國新能源網(wǎng) 瀏覽數(shù)：1055

芬蘭VTT技術(shù)研究中心的antiAGE項目開發(fā)了一種突破性的解決方案，解決了風(fēng)力渦輪機葉片材料由于天氣條件的影響而出現(xiàn)侵蝕的問題，這個問題適用于整個風(fēng)能行業(yè)。風(fēng)力渦輪機葉片材料的侵蝕是一個成本驚人的問題，以前沒有人能夠解決。在其antiAGE項目中，VTT對材料問題進行了建模，并開始虛擬地解決它。這是人工智能第一次被用于開發(fā)這種規(guī)模的材料解決方案。

　　原則上，對于由相同材料組成但彼此略有不同的風(fēng)力渦輪機葉片所使用的材料，可以找到無限種不同的變化。在所有這些備選方案中，需要找到最適合這一特定目的并滿足其業(yè)務(wù)需求的方案。

　　VTT的首席科學(xué)家Anssi Laukkanen說：“由于降雨、冰雹和沙塵的影響，葉片材料受到侵蝕，這大大降低了風(fēng)力渦輪機的使用壽命。加速更換渦輪機變得昂貴：由于這個問題，所有風(fēng)力發(fā)電價值的2 - 4%都白白損失了。這是這個行業(yè)的一個老大難問題，耗資數(shù)十億歐元，給所有風(fēng)能項目帶來額外成本。隨著風(fēng)力渦輪機尺寸的增加和風(fēng)電場被安置在海上，維護條件越來越苛刻，這個問題的重要性變得更加突出。”

　　Laukkanen補充說，人類的感知能力不足以將與優(yōu)化物質(zhì)解決方案相關(guān)的所有維度可視化。另一方面，人工智能能夠解釋非常復(fù)雜的因果關(guān)系，模擬解決方案，并通過無數(shù)種選擇來找到與需求集相關(guān)的最佳方案。

　　原則上，使用人工智能，可以為任何單一產(chǎn)品的每個組件找到針對特定目優(yōu)化的定制材料解決方案。然而，如果使用傳統(tǒng)的制造技術(shù)，這種高度定制的材料將很難制造。3D打印，或添加劑制造，給解決方案提供了一個機會，以生產(chǎn)任何形狀的所需材料，不會產(chǎn)生額外成本。當面臨這樣的應(yīng)用時，3D打印將會做它應(yīng)該做的事情。

　　antiAGE項目的結(jié)果超出了預(yù)期。通過使用虛擬測試和機器學(xué)習(xí)的設(shè)計過程，VTT能夠在不到一年的時間內(nèi)開發(fā)出針對一個非常困難的材料問題的優(yōu)化解決方案：一種高度耐用的材料，在機械壓力下會變硬。

　　“當我們發(fā)布我們的解決方案時，風(fēng)力渦輪機制造商立即對它產(chǎn)生了興趣。我們正在與商業(yè)運營商協(xié)商細節(jié)。”

　　VTT也在為該項目申請額外的資金，因為在其他工業(yè)行業(yè)也有許多優(yōu)化材料解決方案的需求。產(chǎn)品越復(fù)雜，開發(fā)適用于特定用途的材料的成本就越高，一般來說，找到性能良好的材料解決方案就越困難。人工智能允許高效地解決這些問題。

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