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VTT利用人工智能與3D打印技術(shù)解決了風電葉片侵蝕問題

2019-02-14 來源：中國新能源網(wǎng) 瀏覽數(shù)：1082

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能行業(yè)。風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)務需求的方案。

　　VTT的首席科學家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，給所有風能項目帶來額外成本。隨著風力渦輪機尺寸的增加和風電場被安置在海上，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。當面臨這樣的應用時，3D打印將會做它應該做的事情。

　　antiAGE項目的結(jié)果超出了預期。通過使用虛擬測試和機器學習的設(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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