Die Ambitionen der Schweiz in Bezug auf die Erzeugung von Windstrom liegen mehr als 60 Mal über der aktuellen Produktion, d.h. bei einer jährlichen Produktion von rund 8,9 TWh.

Damit könnten 19 Prozent des aktuellen Jahresbedarfs gedeckt werden, davon 9 Prozent in den Herbst- und Wintermonaten.

Eine Studie aus dem Jahr 2020 analysiert das Komplementaritätspotenzial von Solar- und Windenergie als hybride Quelle erneuerbarer Energie (EE) in der Schweiz und zeigt die Komplementarität dieser EE-Quellen auf verschiedenen Skalen auf. Auf saisonaler Ebene zeigt sich, dass Photovoltaik (PV) drei Viertel ihrer Energie im Sommerhalbjahr produziert, während Windenergie zwei Drittel ihrer Energie im Winterhalbjahr erzeugt. Auch die Komplementarität steht auf der Agenda, da wir sehen, dass die beiden aggregierten Produktionsquellen auf nationaler Ebene nicht gleichzeitig die Hälfte ihrer Nennleistung überschritten haben.

Dieselbe Studie untersucht die Vorteile der Kombination von Solar- und Windenergie hinsichtlich des Auslastungsfaktors. Der Auslastungsfaktor dieser beiden Erzeugungsquellen ist im Vergleich zu dem der zentralisierten Stromerzeugung, wie etwa der Kernenergie, relativ niedrig. Die komplementäre Natur von Photovoltaik und Windenergie, kombiniert mit entsprechender Begrenzung, ermöglicht es, den Wert dieses Auslastungsfaktors durch Begrenzung der Energieverluste deutlich zu steigern.

Durch die Kombination dieser beiden erneuerbaren Energiequellen und die entsprechende Speicherung könnten wir einen Auslastungsgrad erreichen, der dem der Kernenergie entspricht.

der Kernenergie. Komplementarität zwischen Solar- und Windenergie

Wenn wir den Nutzen dieser erneuerbaren Energiequellen maximieren wollen, ist Windenergie von entscheidender Bedeutung.

Gemeinsam können Photovoltaik und Windenergie Ergebnisse erzielen, die einzeln nicht erreichbar sind.

Digitale Zwillinge sind für die Windenergie ebenso wichtig wie für die Solarenergie, da sie eine Reihe von Vorteilen bieten, die die Effizienz und Leistung von Windenergiesystemen steigern können.

Unverzichtbar für die Windenergie

Ein digitaler Zwilling einer Windturbine oder eines Windparks ist ein digitales Modell, das sich aus der Ferne kontinuierlich selbst anpasst und dabei verfügbare, im Windpark gemessene und über das Netzwerk zugängliche Daten verwendet. Der Zwilling ermöglicht es, die Entwicklung des Windparks zu überwachen, Steuerung und Produktion zu optimieren und Wartungsarbeiten zu planen.

Digitale Zwillinge spielen in der Windenergiebranche eine entscheidende Rolle, da sie Designoptimierung, Echtzeitüberwachung, vorausschauende Wartung,
Turbinensteuerung, Ressourcenbewertung, Schulung, Skalierbarkeit und Kosteneinsparungen.
Diese Vorteile tragen dazu bei, Windenergieanlagen zuverlässiger zu machen,
effizient und wirtschaftlich tragfähig, wodurch die Einführung sauberer
und Lösungen für erneuerbare Energien.

Design und Optimierung: Digitale Zwillinge ermöglichen Entwicklern und Ingenieuren von Windenergieanlagen,
Erstellen Sie detaillierte computergestützte Nachbildungen von Windturbinen und Windparks.
Durch die Simulation verschiedener Designs und Konfigurationen können sie die
Anordnung und Platzierung der Turbinen zur Maximierung der Energiegewinnung und Minimierung
Interferenzen zwischen Turbinen. Dieser iterative Prozess hilft bei der Identifizierung
das effizienteste Design und die effizienteste Positionierung, was zu einer höheren Energieausbeute führt
und eine bessere Ressourcennutzung.

1. Leistungsüberwachung und vorausschauende Wartung: Virtuelle Zwillinge ermöglichen Echtzeit
   Überwachung der Leistung der Windenergieanlage. Daten von Sensoren an
   Turbinen können in das virtuelle Zwillingsmodell eingespeist werden, um zu analysieren und zu vergleichen
   tatsächliche Leistung im Vergleich zur erwarteten Leistung. Diese kontinuierliche
   Überwachung ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Betriebsproblemen, potenziellen
   Ausfälle oder leistungsschwache Komponenten, wodurch eine vorausschauende Wartung möglich wird
   und die Ausfallzeiten zu reduzieren. Durch proaktives Angehen von Problemen kann die Windenergie
   Betreiber können die Energieproduktion optimieren und kostspielige Reparaturen minimieren.
2. Turbinensteuerung und -anpassung: Digitale Zwillinge ermöglichen eine bessere Steuerung und Anpassung von
   Windkraftanlagen auf Basis von Echtzeitdaten. Durch die Integration von Wetterdaten und
   andere Umweltparameter in den virtuellen Zwilling, Windenergie
   Betreiber können die Turbineneinstellungen anpassen, um die Energieproduktion zu optimieren
   je nach vorherrschenden Windverhältnissen. Dieses dynamische Steuerungssystem
   stellt sicher, dass die Turbinen in wechselnden Umgebungen effizient arbeiten.
3. Ressourcenbewertung und -planung: Windenergiesysteme werden stark beeinflusst von
   lokale Windmuster und andere geografische Faktoren. Digitale Zwillinge ermöglichen
   Entwickler können die Windressourcen an einem bestimmten Standort genau beurteilen.
   Dieser datengesteuerte Ansatz hilft bei der besseren Planung und Gestaltung von Windkraftanlagen.
   Farmen in Gebieten mit optimalen Windverhältnissen, Maximierung der Energieerzeugung
   Potenzial.
4. Training und Sicherheit: Digitale Zwillinge bieten eine sichere Umgebung für das Training von Windkraftanlagen
   Techniker und Bediener. Sie können verschiedene Wartungs- und
   Notfallszenarien, die es dem Personal ermöglichen, ihre Fähigkeiten zu üben und zu verfeinern
   Fähigkeiten ohne Risiko für sich selbst oder die eigentliche Ausrüstung. Diese Ausbildung
   trägt zu mehr Sicherheit und Effizienz im Windenergiebetrieb bei.
5. Skalierbarkeit und Replikation: Wie in der Solarenergie optimieren digitale Zwillinge den Prozess der
   Replikation und Skalierung von Windenergieanlagen. Ein erfolgreicher digitaler Zwilling von
   Ein Windpark kann als Blaupause für die Einführung ähnlicher Anlagen in anderen
   Standorte, vereinfacht den Implementierungsprozess und sorgt für eine einheitliche
   Leistung über mehrere Standorte hinweg.
6. Kosteneinsparungen: Durch den Einsatz digitaler und virtueller Zwillinge können Projektentwickler im Bereich Windenergie
   die Notwendigkeit physischer Prototypen und kostspieliger Experimente. Die Fähigkeit
   Die Simulation und Analyse verschiedener Szenarien im Vorfeld ermöglicht mehr
   informierte Entscheidungsfindung, wodurch das Risiko von Konstruktionsfehlern oder Ineffizienzen verringert wird.
   Installationen.
   
   

Unverzichtbar für die Solarenergie

Digitale und virtuelle Zwillinge sind unverzichtbare Werkzeuge in der Solarenergiebranche und bieten eine Plattform für Designoptimierung,
Echtzeitüberwachung, vorausschauende Wartung, Ressourcenmanagement, Schulung,
und Kosteneinsparungen. Diese Technologien tragen dazu bei, Solarenergiesysteme
zuverlässiger, effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten und so die
Übergang zu einer nachhaltigen und erneuerbaren Energiezukunft.

Digitale und virtuelle Zwillinge sind für die Solarenergie wichtig, denn sie bieten zahlreiche
Vorteile, die die Effizienz, Effektivität und Gesamtleistung verbessern können
Leistung von Solarenergiesystemen. Lassen Sie uns einige der wichtigsten Gründe untersuchen, warum
Digitale und virtuelle Zwillinge sind im Kontext der Solarenergie von entscheidender Bedeutung:

1. Design und Optimierung: Digitale Zwillinge ermöglichen die Erstellung präziser, computergestützter Nachbildungen von Solarenergiesystemen, einschließlich Photovoltaikmodulen (PV), Solarparks und zugehörigen Komponenten.
Ingenieure und Designer können diese digitalen Zwillinge nutzen, um verschiedene Konfigurationen zu simulieren, verschiedene Parameter zu testen und das Design vor der physischen Umsetzung zu optimieren. Dieser iterative Ansatz hilft dabei, das effizienteste und kostengünstigste Systemdesign zu ermitteln, was zu einer höheren Energieproduktion führt.
und eine bessere Ressourcennutzung.

2. Leistungsüberwachung und vorausschauende Wartung: Virtuelle Zwillinge ermöglichen eine Echtzeitüberwachung der Leistung des Solarenergiesystems. Daten von Sensoren und anderen Quellen können in das virtuelle Zwillingsmodell eingespeist werden, um die tatsächliche Leistung zu analysieren und mit der erwarteten Leistung zu vergleichen. Diese kontinuierliche Überwachung ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Problemen, Fehlfunktionen oder leistungsschwachen Komponenten, erleichtert die vorausschauende Wartung und reduziert Ausfallzeiten. Durch die proaktive Identifizierung und Behebung von Problemen können Systembetreiber die Energieleistung maximieren und die Lebensdauer der Geräte verlängern.

3. Ressourcenmanagement: Solarenergiesysteme werden stark von externen Faktoren wie Wetterbedingungen, Beschattung und anderen Umweltvariablen beeinflusst. Durch die Integration von Wetterdaten und geografischen
Durch die Integration dieser Informationen in den digitalen Zwilling können Solaranlagenbetreiber beurteilen, wie sich diese Faktoren auf die Effizienz des Systems und die Gesamtenergieleistung auswirken. Diese Informationen helfen bei einer besseren Ressourcenverwaltung und -planung und optimieren die Energieproduktion je nach unterschiedlichen Bedingungen.

4. Training und Simulation: Digitale Zwillinge bieten eine sichere und kostengünstige Umgebung für die Schulung von Solaranlagenbedienern und Wartungspersonal. Sie können am virtuellen Zwilling üben, um zu lernen, wie man
unterschiedliche Szenarien zu bewältigen und mögliche Probleme zu beheben. Diese Schulung trägt dazu bei, die Wahrscheinlichkeit von Fehlern zu verringern und Risiken im Umgang mit dem tatsächlichen System zu minimieren.

5. Skalierbarkeit und Replikation: Bei großen Solarprojekten vereinfachen digitale Zwillinge den Replikations- und Skalierungsprozess. Sobald ein digitaler Zwilling einer erfolgreichen Solaranlage erstellt ist, kann er als Vorlage für die Bereitstellung ähnlicher Systeme an anderen Standorten dienen. Dies rationalisiert den Implementierungsprozess und gewährleistet eine konsistente Leistung an mehreren Standorten.

6. Kosteneinsparungen: Durch die Verwendung digitaler und virtueller Zwillinge können Entwickler von Solarenergieprojekten den Bedarf an physischen Prototypen minimieren und die Experimentierkosten senken. Die Möglichkeit, verschiedene Szenarien im Voraus zu simulieren und zu analysieren, ermöglicht fundiertere Entscheidungen und verringert das Risiko teurer Konstruktionsfehler oder ineffizienter Installationen.

Die Laborwerkzeuge und -methoden von Syntezia C&E können die Entwicklung und
Implementierung digitaler Zwillinge im Bereich Windenergie.

In einer realen Umgebung, in der Technologien und Innovationen getestet werden, haben wir gemeinsam mit den Endbenutzern auf kollaborative und iterative Weise etwas entwickelt.

Bei der Anwendung auf digitale Zwillinge aus Solar- und Windenergie bieten die Werkzeuge und Methoden unseres Syntezia-Labors
verschiedene Vorteile:

1. Validierung in der realen Welt: Living Labs bieten eine reale Betriebsumgebung zum Testen und Validieren des digitalen Zwillings
Modelle. Dadurch wird sichergestellt, dass die virtuellen Darstellungen von Windkraftanlagen und Wind
Farmen orientieren sich an der realen Leistung und dem Verhalten und erhöhen so die Genauigkeit
und Zuverlässigkeit des digitalen Zwillings.

2. Benutzerzentriertes Design: In einem Living Lab werden verschiedene Interessengruppen, darunter Betreiber von Windkraftanlagen, Wartungspersonal und andere
Endnutzer, aktiv am Entwicklungsprozess teilnehmen. Ihre Eingaben und
Feedback hilft dabei, den digitalen Zwilling so zu gestalten, dass er ihren spezifischen Anforderungen entspricht.
ein benutzerfreundlicheres und praktischeres Werkzeug.

3. Kontinuierliche Verbesserung: Living Labs fördern einen iterativen Ansatz und ermöglichen eine kontinuierliche Verbesserung des digitalen Zwillings im Laufe der Zeit. Während sich das Windenergiesystem weiterentwickelt und neue Daten verfügbar werden,
Der digitale Zwilling kann aktualisiert werden, um die Änderungen widerzuspiegeln und seine Leistung entsprechend zu optimieren.

4. Datenerfassung und -integration: Livinglabs bieten die Möglichkeit, umfassende Echtzeitdaten von Windkraftanlagen und der Umgebung zu erfassen. Diese Daten können in den digitalen Zwilling integriert werden, wodurch dessen Genauigkeit verbessert wird und bessere Einblicke in die Leistung und den Zustand des Windenergiesystems möglich werden.

5. Leistungsbewertung: Durch den Vergleich der Leistung des physischen Windenergiesystems mit seinem digitalen Zwilling in einem Fab-Living-Labor können die Betreiber die Genauigkeit und Wirksamkeit des virtuellen
Modell. Diese Auswertung hilft dabei, etwaige Unstimmigkeiten zu erkennen und den digitalen Zwilling für eine verbesserte Leistung zu optimieren.

6. Risikofreies Testen: Syntezia Fablab und Living Labs bieten eine sichere Umgebung zum Experimentieren mit verschiedenen Steuerungsstrategien, Wartungsverfahren und Systemkonfigurationen ohne Risiko für die eigentliche Ausrüstung. Dies reduziert das Potenzial für kostspielige Fehler während der Testphase.

7. Technologiedemonstration: Livinglabs können als Schaufenster für die digitale Zwillingstechnologie der Windenergie dienen und potenziellen Investoren und Interessenvertretern ermöglichen, die Vorteile und das Potenzial solcher Lösungen aus erster Hand zu erleben. Dies kann dabei helfen, Unterstützung und Finanzierung für die weitere Entwicklung und Einführung zu sichern.

8. Zusammenarbeit und Vernetzung: Livinglabs bringen verschiedene Interessengruppen zusammen, darunter Forscher, Branchenexperten, politische Entscheidungsträger und Endnutzer, und fördern so die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch. Diese Zusammenarbeit beschleunigt Innovationen und fördert die Einführung digitaler Zwillinge im Bereich Windenergie in größerem Maßstab.

9. Nachhaltigkeitstests: Mit Living Labs können die Umweltauswirkungen digitaler Zwillinge der Windenergie bewertet werden. Diese Bewertung umfasst den Energieverbrauch der digitalen Zwillingsinfrastruktur.
und die allgemeine Nachhaltigkeit der Technologie.