Deel 3: Innovatiekansen
Digital Twins in de duurzame energiesector
Voorwoord Deel 1: Wat is een Digital Twin?
Voorwoord Deel 1: Wat is een Digital Twin?
1.1 Definitie van een Digital Twin
1.2 Digital Twin: verschillen in maturiteit
1.3 Digital Twin types
Deel 2: De energietransitie & Digital Twin
Deel 3: Innovatiekansen
Deel 4: Randvoorwaarden
Colofon
Digital Twins in de duurzame energiesector
Voorwoord Deel 1: Wat is een Digital Twin? 1.1 Definitie van een Digital Twin 1.2 Digital Twin: verschillen in maturiteit 1.3 Digital Twin types Deel 2: De energietransitie & Digital Twin 2.1 Uitdagingen van de energietransitie 2.2 Kansen in de energietransitie 2.3 Doelgroepen Deel 3: Innovatiekansen 3.1 Hernieuwbaar op zee 3.2 Gebouwde omgeving 3.3 Industrie 3.4 Nieuw Gas 3.5 Systeemintegratie Deel 4: Randvoorwaarden 4.1 Interoperabiliteit 4.2 Beheer en gebruik van data 4.3 Cybersecurity Colofon
Voorwoord Deel 1: Wat is een Digital Twin? 1.1 Definitie van een Digital Twin 1.2 Digital Twin: verschillen in maturiteit 1.3 Digital Twin types Deel 2: De energietransitie & Digital Twin 2.1 Uitdagingen van de energietransitie 2.2 Kansen in de energietransitie 2.3 Doelgroepen Deel 3: Innovatiekansen 3.1 Hernieuwbaar op zee 3.2 Gebouwde omgeving 3.3 Industrie 3.4 Nieuw Gas 3.5 Systeemintegratie Deel 4: Randvoorwaarden 4.1 Interoperabiliteit 4.2 Beheer en gebruik van data 4.3 Cybersecurity Colofon
3.1 Hernieuwbaar op zee
Energieopwekking op zee is een essentieel onderdeel voor een succesvolle omschakeling naar een betaalbare, betrouwbare en duurzame energievoorziening in Nederland. TKI Offshore Energy stimuleert de ontwikkeling van offshore innovaties door middel van onderzoek, ontwikkeling en demonstratie om zo offshore energie een grote bijdrage te laten leveren aan de energietransitie.
Digital Twin in Industry 4.0 bij Siemens Gamesa voor versnelling productie en implementatie van hernieuwbare opwek
Algemene kansen Digital Twin voor wind op zeeVoor windparken op zee biedt Digital Twin kansen op object/asset-niveau, maar ook op systeem en keten-niveau. Voorbeelden zijn de toepassing op het ontwerp en onderhoudsproces van onderdelen van windturbines, zoals lagers, tandwielhuizen en ook complete turbines. Deze Design Twins, worden daarna in de operatie toegepast als Asset Twin voor monitoring en voorspellend onderhoud. Dit stelt bedrijven die het onderhoud uitvoeren in staat om storingen voor te zijn, en onderhoud op zee beter in te plannen.
Ook leveranciers van onderdelen krijgen vanuit de Digital Twin feedback op de performance van de door hun geleverde asset. Zij kunnen aan de hand van analyses en simulaties (Simulatie Twin) de ontwerpen verbeteren. Daarnaast bieden andere partijen zoals bijvoorbeeld Croon Wolter & Dros naast ontwerp-, constructie- en operatiediensten met behulp van Digital Twin ook operationele diensten aan in een Proces Twin. Hele windparken worden met Connected Operations bedient en gemanaged.
Door meer en meer Digital Twin technologie te implementeren wordt het asset management en onderhoud optimaler afgestemd op de operatie en elektriciteitsmarkten. Zo bieden ICT-bedrijven platformen om op uniforme wijze turbines van verschillende fabrikanten te beheren. Voorspelling, asset operatie, asset management en processen als curtailment en balancering zijn hier onderdeel van.
Digital Twin is zo voor verschillende partijen relevant: van asset-fabrikanten (ontwerp, simulatie), onderhoudsbedrijven (planning van voorspellend onderhoud, verlenging levensduur, optimale asset- en systeemprestaties) tot aan ICT- en dienstenleveranciers die met platformen de eigenaren- en/of operators van windparken ondersteunen. Dit leidt ook tot andere contractvormen en service-proposities: bijvoorbeeld levering van de asset inclusief onderhoud en prestatiegaranties, of operatie van een windpark als een service aan de eigenaar van dat windpark.
Daarnaast kunnen Digital Twins ook helpen om de ruimtelijke plannen voor de Noordzee en de effecten daarvan op de omgeving inzichtelijker te maken. Omgevingsaspecten zoals stroming, golven, wind en ecologische aspecten (bijvoorbeeld vogeltrek) kunnen daarin worden meegenomen. Op die manier kunnen Digital Twins de besluitvorming rondom (de inrichting van) de Noordzee vergemakkelijken.
Digital Twin toepassingen - Wind op Zee
Aanleiding
De werking van offshore windfarms is sterk afhankelijk van het weer. Wind, golven en stroming hebben grote impact of een schip gestationeerd kan blijven. Hoge en snelle golven achter elkaar kunnen een groot gevaar vormen voor de bemanning en kunnen het materiaal beschadigen waarmee gewerkt moet worden. Daarnaast kunnen de schepen ook niet te ver van de windturbine afdrijven, anders wordt verbinding met de turbine verbroken.
Doelstelling
Een systeem dat planningsadvies geeft in verschillende stadia van een operatie, van routeadvies aan boord tot een jaar vooruitplannen voorafgaand aan de operatie. Het systeem geeft advies op basis van een generieke hydronamische benadering, welke rekening houdt met non-lineair gedrag van een DP systeem, anti-roll tank en gangreserves tot milieucondities.
Voor wie?
Ondernemers of bedrijven die diensten leveren als offshore operators, met een behoefte aan meer inzicht en controle voor (preventief) onderhoud aan hun offshore assets.
De werking van offshore windfarms is sterk afhankelijk van het weer. Wind, golven en stroming hebben grote impact of een schip gestationeerd kan blijven. Hoge en snelle golven achter elkaar kunnen een groot gevaar vormen voor de bemanning en kunnen het materiaal beschadigen waarmee gewerkt moet worden. Daarnaast kunnen de schepen ook niet te ver van de windturbine afdrijven, anders wordt verbinding met de turbine verbroken.
Doelstelling
Een systeem dat planningsadvies geeft in verschillende stadia van een operatie, van routeadvies aan boord tot een jaar vooruitplannen voorafgaand aan de operatie. Het systeem geeft advies op basis van een generieke hydronamische benadering, welke rekening houdt met non-lineair gedrag van een DP systeem, anti-roll tank en gangreserves tot milieucondities.
Voor wie?
Ondernemers of bedrijven die diensten leveren als offshore operators, met een behoefte aan meer inzicht en controle voor (preventief) onderhoud aan hun offshore assets.
Foto credit: Acta Marine
Omschrijving
Het systeem bestaat uit een 'wave characterisation method', een hydrodynamische Digital Twin, optimalisatie- en adviesalgoritmen en een planning tool vervaardigd door Acta Marine's OSV Acta Auriga. De Digital Twin meet 2D golf spectra van het schip en schipbewegingen om continue updates te genereren van hydronamische calculaties en golf monitoringsalgoritmen, om zo nauwkeurigheid te leveren op operationeel gebied.
Klik hier voor meer informatie van dit project
Aanleiding
Het beheer van windmolen- en zonneparken vergt een integrale oplossing die de operatie inzichtelijk moet maken. Daarnaast is het tijdig verrichten van onderhoud ook belangrijk om de efficiënte en optimalisatie van de operatie te garanderen. Partijen als Croonwolter & Dros bieden ook los van hun constructie-business hiervoor platformen en diensten aan om integraal parken te managen (ook van verschillende fabrikanten, onder eenzelfde oplossing). Verder spelen partijen als OSIsoft, IBM, Envision digital, Siemens, GE en vele anderen in deze markt.
Doelstelling
Met deze Digital Twin kan er op uniforme wijze verschillende windparken van verschillende fabrikanten beheerd worden. Zo krijg je als operator een inzichtelijke weergave en controle over een windmolen- of zonnepark. De Digital Twin biedt inzicht in individuele objecten, maar ook van het park als geheel.
Voor wie?
1) Operators van wind- of zonneparken
2) Onderhoudsbedrijven
3) Producenten van energie
4) Asset-leveranciers (verbetering ontwerp)
Het beheer van windmolen- en zonneparken vergt een integrale oplossing die de operatie inzichtelijk moet maken. Daarnaast is het tijdig verrichten van onderhoud ook belangrijk om de efficiënte en optimalisatie van de operatie te garanderen. Partijen als Croonwolter & Dros bieden ook los van hun constructie-business hiervoor platformen en diensten aan om integraal parken te managen (ook van verschillende fabrikanten, onder eenzelfde oplossing). Verder spelen partijen als OSIsoft, IBM, Envision digital, Siemens, GE en vele anderen in deze markt.
Doelstelling
Met deze Digital Twin kan er op uniforme wijze verschillende windparken van verschillende fabrikanten beheerd worden. Zo krijg je als operator een inzichtelijke weergave en controle over een windmolen- of zonnepark. De Digital Twin biedt inzicht in individuele objecten, maar ook van het park als geheel.
Voor wie?
1) Operators van wind- of zonneparken
2) Onderhoudsbedrijven
3) Producenten van energie
4) Asset-leveranciers (verbetering ontwerp)
Foto credit: Nicholas Doherty on Unsplash
Omschrijving
Hier wordt gebruik gemaakt van een Digital Twin op asset en proces niveau. Forecast, asset operatie, asset management en processen als curtailment en balancering zijn hier onderdeel van. Door onderhoud op asset-conditie en -risico te baseren, in plaats van periodiek of op operatieduur, worden (offshore) onderhoudsbewegingen geminimaliseerd, storingen voorkomen en productie van groene energie gemaximaliseerd.
Aanleiding
Hoewel niet erg zichtbaar voor de mensen op het land, is het extreem druk op de Noordzee. Er moeten windmolenparken komen, er liggen zeer drukke scheepvaartroutes, de visserijsector wil kunnen vissen, internetkabels, stroom olie en gasleidingen hebben ruimte nodig en er is ook natuur die we in stand moeten houden of herstellen. Voor beleidmakers en gebruikers een schier onoplosbare puzzel om plannen te maken waarbij andere belangen noodzakelijkerwijs ook hinder ondervinden.
Doelstelling
De Digitwin Noordzee wil de ruimtelijke plannen voor de Noordzee en de effecten daarvan op de omgeving inzichtelijker maken en op die manier de besluitvorming rondom de Noordzee vergemakkelijken.
Voor wie?
Beleidsmakers op niveau van offshore operaties, duurzame visserij, olie- en gasleidingen. Bedrijven of ondernemers werkzaam in de offshore-industrie, aanleg van wind- en zonneparken op zee en scheepvaart.
Hoewel niet erg zichtbaar voor de mensen op het land, is het extreem druk op de Noordzee. Er moeten windmolenparken komen, er liggen zeer drukke scheepvaartroutes, de visserijsector wil kunnen vissen, internetkabels, stroom olie en gasleidingen hebben ruimte nodig en er is ook natuur die we in stand moeten houden of herstellen. Voor beleidmakers en gebruikers een schier onoplosbare puzzel om plannen te maken waarbij andere belangen noodzakelijkerwijs ook hinder ondervinden.
Doelstelling
De Digitwin Noordzee wil de ruimtelijke plannen voor de Noordzee en de effecten daarvan op de omgeving inzichtelijker maken en op die manier de besluitvorming rondom de Noordzee vergemakkelijken.
Voor wie?
Beleidsmakers op niveau van offshore operaties, duurzame visserij, olie- en gasleidingen. Bedrijven of ondernemers werkzaam in de offshore-industrie, aanleg van wind- en zonneparken op zee en scheepvaart.
Foto credit: DigiShape. op de foto is een representatie van een deel van de Noordzee te zien, vervaardigt door projectpartner Maris.
Omschrijving
De Digitwin Noordzee is een digitale replica van de Noordzee, die gebruik maakt van alle kennis die er op dit moment is, maar is ook flexibel en laat de verantwoordelijkheid bij de beleidsmaker en de stakeholders. Er zullen diverse rekenmodellen in de tool zitten die in- of uitgeschakeld kunnen worden afhankelijk van de wensen van de gebruikers. Vervolgens zal de Digitwin gebruikt worden om het gesprek te faciliteren. Omdat veel natuur zich onder water bevindt wordt er ook een virtual reality module gemaakt. Het idee is om op die manier een nog betere indruk te krijgen van de situatie.
Klik hier voor meer informatie