Siemens Gamesa Yenilebilir Enerji, elektrik üretmek için kullanılan rüzgar çiftliklerinin fizik bilgili dijital ikizlerini oluşturmak için NVIDIA ile birlikte çalışıyor. Şirketin hali hazırda okulları, evleri, hastaneleri ve fabrikaları temiz enerjiyle aydınlatan binlerce türbini bulunuyor. Bu türbinler yılda yaklaşık 87 milyon haneye elektrik sağlamaya yetecek 100 gigawatt’ ın üzerinde rüzgar enerjisi üretiyorlar.

Rüzgar çiftliklerinin sanal temsilleri, NVIDIA Omniverse ve Modulus kullanılarak oluşturulacaktır. Platformun, Siemens Gamesa’nın rüzgar santrali yerleşimlerini optimize etmek için daha hızlı hesaplamalar yapmasına yardımcı olurken, işletme maliyetlerini de azaltması bekleniyor.

Küresel çapta trilyon dolarlık yenilenebilir enerji endüstrisi, iklim araştırmalarını geliştirmek ve temiz enerjiye geçişi hızlandırmak için Siemens Gamesa’nın rüzgar çiftliklerine ve dijital ikizlerine yöneliyor. 2020 ile 2025 arasında küresel yıllık rüzgar enerjisi kurulumlarının dört katına çıkması beklendiğinden, her bir türbin tarafından üretilen gücü en üst düzeye çıkarmak her zamankinden daha önemli durumda. Bu durum günümüz dünyasında hızlı ve temiz enerji teknolojisindeki gelişmelerin büyümesi, rüzgar ve güneş enerjisi dönüşüm sistemlerine harcanan bir doların, on yıl önce aynı sistemlere harcanan bir dolardan 4 kat daha fazla elektrikle sonuçlanması anlamına geliyor. Bu, daha yeşil bir dünyaya geçiş için muazzam sonuçlara sahip olduğunu göstermektedir.

Fizik bilgili makine öğrenimi modelleri geliştirmek için bir AI kütüphanesi olan NVIDIA Modulus ve 3D tasarım işbirliği ve dünya simülasyon platformu olan Omniverse ve bu alandaki araştırmacılar, hesaplamalı akışkan dinamiklerini geleneksel yöntemlerden 4.000 kata kadar daha hızlı simüle edebilir ve simülasyonları yüksek hızda görüntüleyebilirler.

Siemens Gamesa’nın karadaki dijital portföy yöneticisi Sergio Dominguez, “Siemens Gamesa ve NVIDIA arasındaki işbirliği, hesaplamalı akışkanlar dinamiği gibi karmaşık bir alanda son geliştirdiğimiz algoritmanın hesaplama ve dağıtım hızını arttırmaya yönelik ileriye doğru büyük bir adım anlamına geliyor” dedi.

En Üst Düzey Rüzgar Gücü

Bir çiftlikte rüzgar türbinlerin yan yana eklenmesi, rüzgar akışını değiştirebilir ve rüzgar efektleri (wake effect) oluşturur, yani akış yönündeki rüzgar hızında düşüşler gerçekleşir. Bu durum çiftliğin elektrik üretiminde azalmalar yaşamasına neden olur.

Rüzgar çiftliklerinin Omniverse dijital ikizleri, Siemens Gamesa’nın yakın bir yere yerleştirildiğinde bir türbinin bir başka türbin üzerindeki etkisini doğru bir şekilde simüle etmesine yardımcı olacak. Araştırmacılar, GPU’larda çalışan NVIDIA Modülü ve fizik-ML modellerini kullanarak, artık hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonlarını, Reynolds ortalamalı Navier-Stokes denklemlerine dayalı olanlar veya 100 CPU’luk bir kümede çalıştırmak için bir aydan bile fazla süren büyük girdap simülasyonları (large eddy simulation) gibi geleneksel yöntemlerden çok daha hızlı çalıştırabilirler. Bu 4.000 kata kadar hızlanma, rüzgar efektlerinin hızlı ve doğru simülasyonunu sağlar.

Potansiyel rüzgar etkilerini gerçek zamanlı olarak analiz etmek ve en aza indirmek, aynı anda rüzgar çiftliklerini çeşitli diğer rüzgar ve hava senaryoları için optimize etmek, geleneksel olarak zaman kısıtlamaları ve maliyetler tarafından yasaklanan yüzlerce veya binlerce yineleme ve simülasyon çalıştırması gerektirir.

NVIDIA Omniverse ve Modülleri, düşük çözünürlüklü girdilere dayanan yüksek kaliteli ve yüksek çözünürlüklü modeller kullanarak türbinler arasındaki karmaşık etkileşimlerin doğru simülasyonlarını sağlar.

Yazının kaynağına buradan ulaşabilirsiniz.