Offshore Digitalisation and hybrid energy INtegration (ODIN)

Het behalen van de Europese en Belgische energiedoelstellingen vereist een snellere inzet van offshore windenergie. Deze nieuwe windparken vereisen een nieuw offshore elektrisch netwerk, en de hoge kosten daarvan noodzaken ons om nieuwe netconcepten, technologieën en netwerkdiensten te verkennen. Digitale technologieën bieden potentieel om diverse energieactiva in een hybride systeem te integreren, de besturing daarvan te vergemakkelijken en zo de beschikbare energieflexibiliteit te vergroten.  Aangezien hybride energiesystemen een integraal onderdeel zijn van het offshore-net, is hun goede werking van cruciaal belang voor de betrouwbaarheid van het gehele netwerk. Hybride energiesystemen kunnen inderdaad grootschalige energieopslag combineren met productie uit windparken om aldus hun economische werking te verbeteren. Daarom is offshore digitalisering en hybride energie-integratie (ODIN) cruciaal voor het verlagen van de totale energiekosten.  Dit onderzoeksproject zal zich richten op innovatie in geautomatiseerd testen, system-of-system assetbeheer en hybride assetplanning, waardoor de kosten kunnen worden verlaagd en de prestaties van offshore-energiesystemen kunnen worden geoptimaliseerd.

Dit VLAIO Icon onderzoeksproject heeft tot doel systeemprocessen en -diensten naar het volgende niveau van integratie te brengen door fundamentele kennisstappen te zetten op het gebied van digitalisering:

• We zullen hoger niveau modelleringstalen gebruiken om substations te beschrijven om aldus de functionaliteit van componenten en systemen te virtualiseren. Door nieuwe combinatorische screeningmethoden te gebruiken, zullen we een generieke en systematische testprocedure definiëren voor complexe systemen met meerdere componenten, op basis van hun digitale communicatie-interfaces, en gebruikmaken van modulaire testprocedures (d.w.z. basisfunctionaliteit + specifieke uitbreidingen). Dit zal het geautomatiseerd offshore testen van substations mogelijk maken.
• Aan de hand van de functionele modellen en screeningsmethoden gaan we gezondheidsindicatoren berekenen die relevant zijn voor assetmanagement (van een systeem-van-systemen). De componenten en subsystemen worden gedefinieerd als stochastische processen van waaruit we een multivariant ‘verkeerslicht systeem’ gaan realiseren. Dit systeem maakt gebruik van individuele ‘gezondheids-conditie’ indicatoren om tot een indicator op (sub)systeemniveau te komen. Bovendien stelt dit ons in staat om nieuwe datagedreven voorspellende onderhoudsstrategieën op te stellen.
• De gezondheidsindicatoren zullen vervolgens worden gebruikt om dynamische hybride operationele enveloppen te ontwikkelen. We streven naar een co-optimale markt en risicobewuste dispatching naar energie- en ondersteunende diensten van verschillende eenheden. Dit maakt het mogelijk om op conditie gebaseerde flexibiliteitsplanning van hybride activa uit te voeren.

Het project zal innovatieve oplossingen ontwikkelen door middel van offshore digitalisering en hybride energie-integratie (ODIN) die de kosten van de ontwikkeling en exploitatie van windparken kunnen verlagen, gemeten aan de hand van Levelized Cost of Energy (LCOE). Om dit te bereiken definieert het project drie subdoelstellingen, waaronder:

• Versnellen van de inzet van offshore energie door automatisering van testen. Concreet is het de bedoeling om de totale testtijd voor onderstations, met name in de beveiliging, automatisering en controle (PAC), met (minstens) 25% te verminderen, waarbij de gerelateerde persoonskosten uren dezelfde trend zullen volgen.
• Zorgen voor systeembetrouwbaarheid door minder uitval van offshore energie met systeem-van-systeem activabeheer. Concreet zullen nieuw afgeleide onderhoudsstrategieën preventieve acties en onvoorziene uitval verminderen, en dus leiden tot een verlaging van de bijbehorende operationele kosten met 10% in een benchmark offshore systeem.
• Verhogen van de economische return door meer flexibiliteit aan het net te bieden door middel van hybride activaplanning en een hogere vergoeding van energieproductie door middel van ondersteunende diensten. Concreet beoogt de conditie-gebaseerde planningsbenadering een vermindering van 1 % in verloren windproductie.

Partners

• EnergyVille/KU Leuven
• Tractebel
• e-Bo Enterprises
• ENGIE Laborelec
• Siemens
• Parkwind

Met de steun van:

• VLAIO
• Flux50