導(dǎo)語(yǔ):自主水下航行器(AUV)在維護(hù)和維修海上渦輪機(jī)方面具有廣泛的應(yīng)用。使用非接觸式傳感方法的機(jī)器人(例如雷達(dá)和聲納)可以與海洋基礎(chǔ)設(shè)施及其周?chē)h(huán)境進(jìn)行交互,而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何破壞。
未來(lái)十年,全球海上可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施的支出預(yù)計(jì)將超過(guò)160億美元(113億英鎊)。到2030年,這將增加250萬(wàn)公里的全球海底電纜。
鋪設(shè)和固定這些電纜以防海流涉及耕作海床,傾倒巖石和混凝土“墊子”,以作為電纜的基礎(chǔ),這種做法對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了極大的破壞。
在海上安裝風(fēng)電場(chǎng)需要許多這樣的高影響力程序,而這些程序通常很少考慮到它們對(duì)微妙的平衡海洋環(huán)境的影響。
人類活動(dòng)之一:建設(shè)可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施,已經(jīng)影響了40%的海洋表面,形成了無(wú)氧的死海地區(qū),危害了海洋物種,破壞了生物多樣性。
如果我們繼續(xù)走這條路,對(duì)世界海洋造成前所未有的破壞。新一代可再生能源生產(chǎn)商,必須評(píng)估其對(duì)海洋環(huán)境的長(zhǎng)期影響,以評(píng)估其供應(yīng)鏈和實(shí)踐的可持續(xù)性。
隨著聯(lián)合國(guó)今年開(kāi)始其海洋抗災(zāi)力十年,自主技術(shù)在支持海洋環(huán)境中所扮演的角色繼續(xù)得到認(rèn)可。我們期望在灌輸環(huán)保意識(shí)的前提下實(shí)施可持續(xù)技術(shù)。這就是機(jī)器人技術(shù)的用武之地。
維修費(fèi)用
維護(hù)海上風(fēng)電場(chǎng)的成本的大約80%用于直升機(jī)進(jìn)行檢查和維修,維護(hù)諸如船只之類的輔助車(chē)輛以及支付建造海上平臺(tái)的工人薪資。所有這些都增加了碳排放量。不僅如此,離岸檢查員還需要在危險(xiǎn)的高空和密閉空間內(nèi)工作,這兩者都是危險(xiǎn)的。
但是,由人類、機(jī)器人和AI組成的統(tǒng)一團(tuán)隊(duì)可以維護(hù)此基礎(chǔ)架構(gòu),而對(duì)環(huán)境的影響要小得多,并且對(duì)人類的安全性更高。這些團(tuán)隊(duì)可能包括與無(wú)人駕駛飛機(jī)和水下機(jī)器人的多機(jī)器人團(tuán)隊(duì),以及爬行或陸地機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程工作的人員。
自主水下航行器(AUV)在維護(hù)和維修海上渦輪機(jī)方面具有廣泛的應(yīng)用
機(jī)器人技術(shù)可以幫助人們與復(fù)雜、脆弱的環(huán)境進(jìn)行交互,而不會(huì)傷害他們。使用非接觸式傳感方法的機(jī)器人(例如雷達(dá)和聲納)可以與海洋基礎(chǔ)設(shè)施及其周?chē)h(huán)境進(jìn)行交互,而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何破壞。
甚至更先進(jìn)的傳感技術(shù)。如低頻聲納:基于海豚發(fā)出的用于通信的信號(hào)所激發(fā)的基于聲音的技術(shù),使檢查海洋中的海底基礎(chǔ)設(shè)施和海底電纜等結(jié)構(gòu)成為可能,而不會(huì)損壞周?chē)沫h(huán)境。
通過(guò)使用自動(dòng)水下機(jī)器人(AUV)來(lái)驅(qū)動(dòng)自己的機(jī)器人部署低頻聲納技術(shù),我們可以更好地了解水下電纜等結(jié)構(gòu)如何與環(huán)境相互作用。我們還可以幫助避免諸如生物污染之類的問(wèn)題,因?yàn)槲⑸?、植物、藻類或小型?dòng)物會(huì)在電纜表面積聚。被生物污染的電纜可能會(huì)變重,從而可能扭曲其外部保護(hù)層并縮短其使用壽命。AUV可以安全地監(jiān)視和清潔這些電纜。
當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片達(dá)到使用壽命時(shí),它們通常會(huì)被燃燒或扔進(jìn)垃圾填埋場(chǎng)。這直接抵制了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”方法,即倡導(dǎo)廢物預(yù)防和盡可能多地重復(fù)利用材料,這對(duì)于實(shí)現(xiàn)技術(shù)可持續(xù)性至關(guān)重要。取而代之的是,我們可以使用機(jī)器人修理,重新利用或回收降解刀片,從而減少不必要的浪費(fèi)。
使用配備了先進(jìn)雷達(dá)感應(yīng)技術(shù)的無(wú)人機(jī),我們現(xiàn)在可以看到渦輪機(jī)開(kāi)始發(fā)展時(shí)的缺陷。無(wú)需使用現(xiàn)場(chǎng)支持船將渦輪檢查器運(yùn)輸?shù)胶I希刻旎ㄙM(fèi)約25萬(wàn)英鎊),而是使用機(jī)器人助手來(lái)更新渦輪維護(hù)的最新信息,從而節(jié)省了時(shí)間、金錢(qián),并降低了風(fēng)險(xiǎn)。
除了削減渦輪機(jī)維護(hù)的財(cái)務(wù)和碳成本外,機(jī)器人還可以最大程度地降低在這些不可預(yù)測(cè)的環(huán)境中工作的人的固有風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)還可以與環(huán)境共生。
通過(guò)部署常駐機(jī)器人來(lái)檢查和維護(hù)海上可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施,能源公司可以最初減少?gòu)氖挛kU(xiǎn)海上作業(yè)的人員數(shù)量。隨著時(shí)間的流逝,我們甚至可以到達(dá)自主操作的點(diǎn),即人工操作員仍留在岸上并遠(yuǎn)程連接到離岸機(jī)器人系統(tǒng)。
人工智能是構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵組成部分。例如,人工智能程序可以幫助能源公司計(jì)劃如何安全拆卸渦輪機(jī),并將其安全帶回岸上。渦輪機(jī)到達(dá)陸上之后,可以將其帶到“智能”工廠,這些工廠結(jié)合使用機(jī)器人技術(shù)和AI來(lái)識(shí)別哪些零件可以重復(fù)使用。
在這些團(tuán)隊(duì)中,我們可以為離岸可再生能源行業(yè)發(fā)展一個(gè)強(qiáng)大、可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。