KI in Windparks: Die Suche nach einer intelligenten Windproduktion

• Autor:
• Autorenname

  Quantumrun-Vorausschau
• 21. März 2024

Zusammenfassung der Einblicke

Künstliche Intelligenz (KI) verändert den Windenergiesektor, indem sie dafür sorgt, dass Windparks effizienter arbeiten und mehr Energie produzieren. Durch die Zusammenarbeit zwischen führenden Technologieunternehmen und Forschungseinrichtungen wird KI eingesetzt, um die Leistung von Windkraftanlagen zu optimieren und den Energieertrag vorherzusagen, was einen erheblichen Wandel in der Art und Weise markiert, wie erneuerbare Energien verwaltet und genutzt werden. Diese Bemühungen machen die Windenergie kostengünstiger und ebnen den Weg für eine nachhaltigere und sicherere Energiezukunft.

KI im Kontext von Windparks

Künstliche Intelligenz macht im Windenergiesektor erhebliche Fortschritte, verändert die Funktionsweise von Windparks und steigert ihre Effizienz. Im Jahr 2023 entwickelten Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) Vorhersagemodelle und nutzten Supercomputersimulationen neben realen Daten von Windparks, beispielsweise im Nordwesten Indiens, um die Energieproduktion von Windkraftanlagen zu steigern. Diese Fortschritte erfolgten zu einer Zeit, als der Global Wind Energy Council die Kostenwettbewerbsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit des Windenergiemarkts hervorhob und einen bemerkenswerten Anstieg der Installationen verzeichnete, insbesondere in China und den USA.

Im Jahr 2022 arbeitete Vestas Wind Systems mit Microsoft und minds.ai an einem Proof of Concept mit Schwerpunkt auf der Nachlaufsteuerung – einer Technik zur Steigerung der Energieabgabe von Windkraftanlagen. Dabei werden die Winkel der Turbinen angepasst, um die aerodynamische Beeinträchtigung zwischen ihnen zu minimieren und so den „Schatteneffekt“ zu reduzieren, der die Effizienz nachgeschalteter Turbinen verringern kann. Durch den Einsatz von KI und Hochleistungsrechnen hat Vestas diesen Prozess optimiert und möglicherweise Energie zurückgewonnen, die andernfalls durch den Nachlaufeffekt verloren gegangen wäre. 

Ein weiteres Versorgungsunternehmen, ENGIE, arbeitete im Jahr 2022 mit Google Cloud zusammen, um den Wert von Windenergie auf kurzfristigen Strommärkten zu optimieren, indem es KI nutzte, um die Windenergieproduktion vorherzusagen und fundiertere Entscheidungen über den Energieverkauf zu treffen. Dieser Ansatz bedeutet einen Sprung bei der Maximierung der Leistung von Windparks und veranschaulicht die praktische Anwendung von KI bei der Lösung komplexer Umwelt- und Technikherausforderungen. Da Windenergie eine entscheidende Rolle im globalen Energiemix spielen wird, wie die Prognosen der Internationalen Energieagentur für 2050 zeigen, sind Initiativen wie diese von entscheidender Bedeutung. 

Störende Wirkung

Dieser Wandel hin zu intelligenteren Energiesystemen ermöglicht es den Betreibern, sich in Echtzeit an wechselnde Wetterbedingungen anzupassen, die Stromabgabe zu optimieren und Verschwendung zu reduzieren. Für die Verbraucher bedeutet dies eine stabilere und möglicherweise kostengünstigere Energieversorgung, da die Anbieter die Betriebskosten senken und diese Einsparungen an die Verbraucher weitergeben können. Darüber hinaus könnte die verbesserte Effizienz von Windparks zu einer breiteren Akzeptanz erneuerbarer Energien führen und mehr Menschen dazu ermutigen, grüne Energielösungen zu unterstützen oder in sie zu investieren.

Unternehmen, die in erneuerbare Energietechnologien investieren, können durch eine höhere Energieproduktion und betriebliche Effizienz eine Kapitalrendite erwarten. Dieser Trend ermutigt Unternehmen in verschiedenen Sektoren, erneuerbare Energien nicht nur als ethische, sondern auch finanziell tragfähige Entscheidung in Betracht zu ziehen. Darüber hinaus werden Unternehmen, die sich auf KI und Datenanalyse spezialisiert haben, im Bereich der erneuerbaren Energien neue Möglichkeiten finden, die zu Innovationen bei der Nutzung von Daten zur Optimierung der Energieproduktion führen werden. Diese symbiotische Beziehung zwischen der Technologie- und der erneuerbaren Energiebranche könnte die Entwicklung neuer Lösungen für Energiemanagement und Nachhaltigkeit beschleunigen.

Für Regierungen stellen die langfristigen Auswirkungen KI-gestützter Windparks einen wesentlichen Schritt zur Erreichung der Klimaziele und zum Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft dar. Durch die Unterstützung der Entwicklung und Implementierung von KI im Bereich erneuerbarer Energien können Regierungen die Energiesicherheit ihrer Länder erhöhen, die Abhängigkeit von importierten Kraftstoffen verringern und High-Tech-Arbeitsplätze in der grünen Wirtschaft schaffen. Darüber hinaus können die datengesteuerten Erkenntnisse der KI politischen Entscheidungsträgern helfen, Energiemuster besser zu verstehen und fundierte Entscheidungen über Infrastruktur und Investitionen zu treffen. 

Auswirkungen von KI in Windparks

Zu den weiteren Auswirkungen von KI in Windparks könnten gehören: 

• Eine Reduzierung der Betriebskosten für Windparks durch KI, wodurch erneuerbare Energien wettbewerbsfähiger gegenüber traditionellen Quellen werden.
• Die Entwicklung neuer Lehrpläne, die den Schwerpunkt auf KI-Fähigkeiten im Bereich erneuerbare Energien legen und so der wachsenden Nachfrage nach qualifizierten Arbeitskräften gerecht werden.
• Die Beschleunigung technologischer Innovationen bei der Konstruktion und dem Betrieb von Windkraftanlagen, da KI neue Optimierungsstrategien identifiziert.
• Eine Verschiebung der Anforderungen auf dem Arbeitsmarkt zugunsten von Fachkräften mit Fachkenntnissen in den Bereichen KI, erneuerbare Energien und Umweltwissenschaften.
• Die Regierung setzt Anreize für die KI-Integration in Projekte für erneuerbare Energien, um die Ziele der CO2-Neutralität schneller zu erreichen.
• Eine Verbesserung des Netzmanagements und der Netzstabilität, da KI die Verteilung des Windstroms in Echtzeit optimiert.
• Die Entstehung neuer Geschäftsmodelle im Energiesektor, die sich auf KI-gesteuerte Datendienste und Analysen für Windparks konzentrieren.
• Ein verstärkter Fokus auf Cybersicherheitsmaßnahmen im Bereich der erneuerbaren Energien, um KI-Systeme vor potenziellen Bedrohungen zu schützen.

Fragen zu berücksichtigen

• Wie könnte sich der Arbeitsmarkt angesichts des steigenden Bedarfs an KI-Kenntnissen im Bereich der erneuerbaren Energien weiterentwickeln?
• Wie könnte sich die staatliche Politik zu erneuerbaren Energien und KI in den nächsten fünf Jahren auf Ihre lokale Wirtschaft und Umwelt auswirken?