Sztuczna inteligencja prognozuje wichury z niespotykaną precyzją. To przełom dla farm wiatrowych

Wiatr jest kluczowym źródłem energii w Hiszpanii, odpowiadając za ponad 23% energii elektrycznej w kraju. Jego zależność od warunków pogodowych stanowi jednak wyzwanie. Naukowcy z Uniwersytetu w Kordobie znaleźli sposób na zwiększenie efektywności energetyki wiatrowej, wykorzystując sztuczną inteligencję do precyzyjnego prognozowania prędkości wiatru.

Zespół AYRNA stworzył dwa modele AI, które analizują dane z ostatnich 13 lat, uwzględniając m.in. składowe wiatru na różnych wysokościach, ciśnienie i temperaturę powietrza. Modele te, opisane w czasopiśmie „Energy and AI”, potrafią przewidywać ekstremalne prędkości wiatru z większą dokładnością niż tradycyjne metody.

Dwa podejścia, jeden cel

Obydwa systemy bazują na sztucznych sieciach neuronowych i systemach klasyfikacji porządkowej, które kategoryzują prędkości wiatru od najniższej do najwyższej intensywności. Zamiast przewidywać konkretne wartości, systemy określają, czy wiatr będzie słaby, umiarkowany, silny, czy ekstremalny.

Jak wyjaśnia Antonio Gómez, jeden z badaczy, modele prognozują prędkość wiatru w czterech kategoriach, z wyprzedzeniem 1, 4 i 8 godzin. Każdej kategorii przypisany jest nie tylko zakres prędkości, ale także szacowany poziom produkcji energii.

Precyzja w ekstremalnych warunkach

O ile pierwszy model działa dobrze we wszystkich kategoriach, drugi wyróżnia się w przewidywaniu ekstremalnych zjawisk pogodowych. David Guijo, współautor badania, podkreśla, że w przypadku porywów przekraczających 20 m/s (kategoria ekstremalna), system osiąga ponad 94% dokładności. To kluczowe, bo pozwala na wczesne wyłączenie turbin, chroniąc je przed uszkodzeniem lub zniszczeniem.

Firmy energetyczne muszą regularnie szacować ilość energii wprowadzonej do sieci, co podkreśla potrzebę dokładnych prognoz. Systemy AI mogą być dostosowane do różnych farm wiatrowych, ale wymagają ponownego przeszkolenia i walidacji w nowych warunkach.

Projekt, realizowany we współpracy z Uniwersytetem w Alcalá, jest częścią krajowego projektu NEXO, który ma na celu rozwój modeli AI dla energetyki odnawialnej, meteorologii i medycyny. Odkrycie hiszpańskich naukowców to kolejny krok w kierunku bardziej niezawodnej i efektywnej energetyki wiatrowej.