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機器人技術可以降低海上風電場對環境的影響

2021-08-17 10:23


導語:自主水下航行器(AUV)在維護和維修海上渦輪機方面具有廣泛的應用。使用非接觸式傳感方法的機器人(例如雷達和聲納)可以與海洋基礎設施及其周圍環境進行交互,而不會對環境造成任何破壞。


未來十年,全球海上可再生能源基礎設施的支出預計將超過160億美元(113億英鎊)。到2030年,這將增加250萬公里的全球海底電纜。

鋪設和固定這些電纜以防海流涉及耕作海床,傾倒巖石和混凝土“墊子”,以作為電纜的基礎,這種做法對海洋生態系統造成了極大的破壞。

在海上安裝風電場需要許多這樣的高影響力程序,而這些程序通常很少考慮到它們對微妙的平衡海洋環境的影響。

 

人類活動之一:建設可再生能源基礎設施,已經影響了40%的海洋表面,形成了無氧的死海地區,危害了海洋物種,破壞了生物多樣性。

如果我們繼續走這條路,對世界海洋造成前所未有的破壞。新一代可再生能源生產商,必須評估其對海洋環境的長期影響,以評估其供應鏈和實踐的可持續性。

隨著聯合國今年開始其海洋抗災力十年,自主技術在支持海洋環境中所扮演的角色繼續得到認可。我們期望在灌輸環保意識的前提下實施可持續技術。這就是機器人技術的用武之地。

維修費用

維護海上風電場的成本的大約80%用于直升機進行檢查和維修,維護諸如船只之類的輔助車輛以及支付建造海上平臺的工人薪資。所有這些都增加了碳排放量。不僅如此,離岸檢查員還需要在危險的高空和密閉空間內工作,這兩者都是危險的。

 

但是,由人類、機器人和AI組成的統一團隊可以維護此基礎架構,而對環境的影響要小得多,并且對人類的安全性更高。這些團隊可能包括與無人駕駛飛機和水下機器人的多機器人團隊,以及爬行或陸地機器人進行遠程工作的人員。

自主水下航行器(AUV)在維護和維修海上渦輪機方面具有廣泛的應用

機器人技術可以幫助人們與復雜、脆弱的環境進行交互,而不會傷害他們。使用非接觸式傳感方法的機器人(例如雷達和聲納)可以與海洋基礎設施及其周圍環境進行交互,而不會對環境造成任何破壞。

甚至更先進的傳感技術。如低頻聲納:基于海豚發出的用于通信的信號所激發的基于聲音的技術,使檢查海洋中的海底基礎設施和海底電纜等結構成為可能,而不會損壞周圍的環境。

通過使用自動水下機器人(AUV)來驅動自己的機器人部署低頻聲納技術,我們可以更好地了解水下電纜等結構如何與環境相互作用。我們還可以幫助避免諸如生物污染之類的問題,因為微生物、植物、藻類或小型動物會在電纜表面積聚。被生物污染的電纜可能會變重,從而可能扭曲其外部保護層并縮短其使用壽命。AUV可以安全地監視和清潔這些電纜。

當風力渦輪機葉片達到使用壽命時,它們通常會被燃燒或扔進垃圾填埋場。這直接抵制了“循環經濟”方法,即倡導廢物預防和盡可能多地重復利用材料,這對于實現技術可持續性至關重要。取而代之的是,我們可以使用機器人修理,重新利用或回收降解刀片,從而減少不必要的浪費。

使用配備了先進雷達感應技術的無人機,我們現在可以看到渦輪機開始發展時的缺陷。無需使用現場支持船將渦輪檢查器運輸到海上(每天花費約25萬英鎊),而是使用機器人助手來更新渦輪維護的最新信息,從而節省了時間、金錢,并降低了風險。

除了削減渦輪機維護的財務和碳成本外,機器人還可以最大程度地降低在這些不可預測的環境中工作的人的固有風險,同時還可以與環境共生。

通過部署常駐機器人來檢查和維護海上可再生能源基礎設施,能源公司可以最初減少從事危險海上作業的人員數量。隨著時間的流逝,我們甚至可以到達自主操作的點,即人工操作員仍留在岸上并遠程連接到離岸機器人系統。

人工智能是構建可持續能源系統的另一個關鍵組成部分。例如,人工智能程序可以幫助能源公司計劃如何安全拆卸渦輪機,并將其安全帶回岸上。渦輪機到達陸上之后,可以將其帶到“智能”工廠,這些工廠結合使用機器人技術和AI來識別哪些零件可以重復使用。

在這些團隊中,我們可以為離岸可再生能源行業發展一個強大、可持續的循環經濟。


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