System Ekspercki z Logiką rozmytą wspomagający proces projektowania Autonomicznych Mikrosystemów wytwarzania Energii Elektrycznej z OZE (SELAM E2)

Celem projektu są prace B+R ukierunkowane na stworzenie systemu eksperckiego wspomagającego proces projektowania autonomicznych mikrosystemów wytwarzania energii elektrycznej z OZE. System ekspercki będzie wspomagał proces projektowania autonomicznych mikrosystemów poprzez automatyzację czynności realizowanych dotychczas przez projektanta. System będzie służył do wsparcia projektowania inżynieryjno-technicznego, głównie o projektowania funkcyjnego, w zakresie możliwych do konfiguracji elementów autonomicznego mikrosystemu. W ramach Systemu Eksperckiego przewiduje się opracowanie sparametryzowanego modelu cyfrowego autonomicznego mikrosystemu zwanego Emulatorem. Umożliwi on modelowanie opracowanego w konfiguratorze systemu, czyli przewidywania eksploatacyjno-operacyjnego zamiast na mało elastycznej i kosztownej fizycznej infrastrukturze.

Kluczowym zagadnieniem technologicznym projektu jest stworzenie systemu eksperckiego z logiką rozmytą wspomagającego proces projektowania autonomicznych mikrosystemów wytwarzania energii elektrycznej z OZE. Prace badawcze mają na celu opracowanie systemu, który poprzez automatyzację obliczeń będzie zmniejszał czas projektowania oraz poprawiał efektywność całego procesu projektowania autonomicznych mikrosystemów energetycznych o uniwersalnym charakterze w aspekcie funkcjonalnym uwzględniając dobór odpowiednich elementów systemu i zgodność z potrzebami biznesowymi klienta. System Ekspercki będzie dedykowany do czterech funkcjonalnych typów mikrosystemów:

Typ A. System wyspowy (bez dostępu do sieci)

Typ B. System z dostępem do sieci nastawiony na redukcję zapotrzebowania na energię z sieci  bez zwrotu nadwyżki (np. przemysł spożywczy, chłodnictwo)

Typ C. System z dostępem do sieci nastawiony wyłącznie na wytwarzanie energii bez zasilania lokalnych odbiorów (np. farmy fotowoltaiczne)

Typ D. System prosumencki czyli uwzględniający zasilanie odbiorów własnych wraz z możliwym zwrotem nadwyżki energii do sieci.

Kluczowym problemem w projektowaniu mikrosystemów wytwarzania energii o uniwersalnym zastosowaniu jest techniczne zaprojektowanie rozwiązania adekwatnie do jego przeznaczenia, miejsca budowy (lokalizacji) oraz ekosystemu właściciela/użytkownika. Komponenty takie jak fotowoltaika, turbina wiatrowa, magazyn energii czy diesel muszą być inaczej dobierane i inaczej zarządzane w zależności od tego czy stanowią system wyspowy czy jedynie autonomiczny, ale z dostępem do sieci. Inaczej też współpracują komponenty systemu (w szczególności magazyn energii i rezerwowe źródło zasilania) dla przypadku mikrosystemu nastawionego stricte na produkcję energii, inaczej produkującego na potrzeby własne a jeszcze inaczej w przypadku prosumenta. Oznacza to, że wymagane jest opracowanie jasnych wytycznych dotyczących właściwego doboru komponentów składowych w związku z czym zachodzi potrzeba przeprowadzenia szczegółowej analizy funkcjonalnej mikrosystemu oraz każdego z komponentów składowych w kontekście pozostałych urządzeń.

Zagadnieniem badawczym będzie również opracowanie modelu komputerowego - emulatora autonomicznego mikrosystemu. Poprzez połączenie konfiguratora i emulatora, możliwe będzie modelowanie rzeczywistych reguł, mechanizmów oraz zjawisk zachodzących w obrębie autonomicznego mikrosystemu dla zadanych parametrów i danych wejściowych. Emulator pozwoli zasymulować pracę autonomicznego mikrosystemu dla (potencjalnego) klienta, jeszcze przed rzeczywistą inwestycją (poniesieniem nakładów).

Ponadto w projekcie planowane jest stworzenie platformy weryfikacyjno-testowej, gdzie planuje się wykorzystać nieobecny na rynku polskim element autonomicznego mikrosystemu to jest turbinę wiatrową o pionowej osi obrotu o mocy co najmniej 30 kW. Opracowanie platformy weryfikacyjno-testowej pozwoli nie tylko na zwalidowanie, przetestowanie, dopracowanie oraz bieżący rozwój systemu eksperckiego, ale zapewni także aktualne dane, które w sposób ciągły będą zasilać emulator.