Siemens testuje umělou inteligenci, která sníží emise oxidů dusíku plynových turbín

Společnost Siemens vyvinula systém umělé inteligence umožňující nepřetržitou optimalizaci provozu a řízení spalování v plynových turbínách. Díky tomu je možné snížit emise oxidů dusíku vzniklé spalovacím procesem a navýšit životnost turbín. Společnost Siemens to uvedla na svém webu.

Systém zkráceně nazývaný GT-ACO (Gas Turbine Autonomous Control Optimizer) využívá umělé inteligence založené na neurálních sítích. Systém je schopen se učit, jak nepřetržitě optimalizovat spalovací proces. Toho je dosaženo ovládáním palivových ventilů pro optimální rozložení paliva ve spalovací komoře. Výsledkem je snížení emisí a opotřebení zařízení.

Jelikož nastavení pro každé zařízení záleží na mnoha faktorech, jako je lokalita, složení plynu a lokální klimatické podmíny, potřebuje systém několik týdnů na naučení se pracovat s konkrétní turbínou.

GT-ACO může být rovněž využito k částečné kompenzaci stárnutí plynové turbíny. Důvodem pro to je skutečnost, že technologie kombinuje učení se společně s kolektivní znalostí termodynamiky plynové turbíny ve formě fyzikálních modelů.

Samotná umělá inteligence byla vyvinuta výzkumným a vývojovým centrem Siemensu – Siemens Corporate Technology (CT). Celý systém pro konkrétní aplikaci v plynových turbínách pak byl vyvinut ve spolupráci CT a Siemens Power Generation Services.

„Jak se ukázalo, nalezli jsme několik zajímavých alternativ jak využít naše metody. Jakýkoli systém, jehož provozní výkonnost je založena na zkušenostech odborníků může být rovněž optimalizován umělou inteligencí,“ tvrdí Volkmar Sterzing, odborník Siemens Corporate Technology.

Testy potvrdily funkčnost systému

Siemens plánuje systém otestovat v ostrém provozu u jednoho ze svých zákazníků v Asii. Testovací proces by měl být zahájen před koncem tohoto měsíce. Společnost uvádí, že dosahování zlepšení provozu plynových turbín je všeobecně obtížné, jelikož snižování emisí  má obvykle za následek zkracování životnosti zařízení. Důvodem je, že mohou narůst oscilace způsobující únavu materiálu a zvýšené opotřebení.

Testy na několika různých plynových turbínách ukázaly, že systém GT-ACO funguje. Po té, co byla odborníkem jedna z turbín manuálně nastavena na minimální emise oxidů dusíku, převzala nad zařízením kontrolu umělá inteligence a o dvě minuty později klesly emise oxidů dusíku o 20 %.

„Zákazníci projevují velký zájem o naší technologii. Vzhledem k vysokému podílu energie z obnovitelných zdrojů musí plynové turbíny často zasáhnout a udržovat síťovou frekvenci,“ tvrdí Hans-Gerd Brummel, odpovědný za vývoj technologie GT-ACO.

S neustále se měnícím provozním prostředím roste riziko zvýšených oscilací, což zvyšuje opotřebení. Brummel je přesvědčen, že systém GT-ACO může v tomto případě pomoci s optimalizací tlumení vibrací.