Digitalisering – nødvendig for å lykkes med havvind

Gjesteskribent: Elling Rishoff, Senior VP DNV Incubation Wind

Digitalisering vil ha avgjørende betydning for norsk energiforsyning. Dette gjelder for alle typer kraftproduksjon, men særlig for utbygging og drift av vindkraft på norsk sokkel. Hvorvidt og hvordan vi evner å bygge en effektiv digital infrastruktur, med verdiskapende digitale tjenester vil avgjøre om havvind bidrar til økt verdiskapning og bærekraftig samfunnsutvikling. Dette må bygges på en klok kombinasjon av erfaring (det vi har lært fra vind på land, maritim og offshore) og innovasjon (det vi må lære om havvind) gjennom samhandling mellom eksisterende og nye industriaktører.

Digital samhandling

For å få til digital samhandling er det nødvendig å kombinere eksisterende industri-standarder og plattformer med teknologiske nyvinninger innenfor autonome sensorer, distribuert prosessering og kunstig intelligens. Felles for all samhandling er behovet for enighet om felles overordnede arkitektur, prinsipper, struktur og språk. Et karakteristisk trekk ved både digital innovasjon og standardisering er at det skjer på tvers av industrier og følger sin egen forretningslogikk basert på behov hos betalingsvillighet kunder, uavhengig av behov og fremvekst hos en spesiell industri.

Digital Referanse

For å styrke satsningen på havvind i Norge er det avgjørende at vi etablerer en omforent digital arkitektur som en bærebjelke gjennom hele livssyklusen til havvindsinstallasjoner.  Dette krever at beslutningstakere på alle nivåer har kunnskap om mulighetene som ligger i standardisering av eksisterende programvare og prosesser, og forståelse for nødvendigheten av å utvikle nye informasjonsstrukturer og informasjonsmodeller. En slik «Norsk digital referanse» vil gi den norske klyngen et internasjonalt konkurransefortrinn, med løsninger og tjenester som sikrer kostnadseffektive, pålitelig og bærekraftig forsyning av kraft fra havvind.

Hvordan kan vi lykkes?

Noen av de viktigste digitale satsningsområdene for norsk havvind vil være:

1) Standardisering

Havvind kraftproduksjon vil kreve en kombinasjon av kunnskap om utbygging og operasjon av vindturbiner, flytere, ankersystemer, substasjoner, kontrollsystemer og distribusjonsnett, og er avhengig av kostnadseffektive arbeidsprosesser for å kunne produsere mer strøm, raskere og rimeligere.  Dette krever at vi industrialiserer og standardiserer for å sikre både volum og kvalitet i utbyggingen. Industrien må definere standardiserte konsepter med standardiserte arbeidsprosesser og verktøy.

Det bør utvikles en Digital Referanse Arkitektur (Reference Data Model (RDM) med tilhørende Referanse Designasjon System (RDS) for havvind på Norsk Sokkel. Den bør omfatte hele havvindparken, nødvendig landbasert infrastruktur og nettet, med plassering, turbiner, flytere, forankring, lagring og ilandføring.

2) System tankegang

For å oppnå regjeringens mål for kraftproduksjon må en storstilt utbygging foretas både til vanns og til lands.  Denne industribyggingen må skje raskt og i balanse med aksepterte inngrep i naturen.  Havvindparker er avhengige av mange teknologier og systemer som må samordnes og innpasses for å optimalisere driften. Norsk havvind utbygning bør ta hensyn til dette og sette søkelys på å skape sømløse integrasjoner av systemene og teknologiene som brukes.  System engineering er en disiplin som kan bidra sterkt til hurtigere havvind utbygging pga. sin metodikk, som muliggjør mer effektivt samarbeid mellom nødvendige aktører.

NEK ISO/IEC 81346 serien representerer en internasjonalt anerkjent systematikk for strukturering av anlegg og referanse-betegnelser (RDS). Systematikken har blitt anvendt for vind på land og blant ledene turbin leverandørene i en årrekke. Norge bør ta en ledende posisjon for bruk av denne standarder i oppbygging og implementering av en standard RDS for vind som del av den Digitale Referanse Arkitekturen.

3) Sensordata

En havvindpark produserer store mengder data fra forskjellige sensorer og systemer knyttet til den Digital Referanse Arkitekturen. Dataene kan brukes til kontinuerlig forbedring av ytelsen og effektiviteten av parken. Verdien vil øke ytterligere i verdi hvis relevante myndigheter, industri aktører og forskningsmiljøer knyttes opp mot Referanse Arkitekturen, og bidrar til å optimalisere kontinuerlig læring og forbedring. Slik «flerbruk» av data bør tilstrebes i all utbygging av havvind.

4) Cybersikkerhet

Med stadig mer komplekse digitale systemer og økende mengder data, er cybersikkerhet en kritisk faktor for å opprettholde effektivitet, forsyningssikkerhet og automatisering av energisystemet.  Robuste sikkerhetsprotokoller for å beskytte systemene mot angrep og uautorisert tilgang må være en integrert del av Referanse Arkitekturen.

5) Design og analyser

God design og nøyaktige analyser er nødvendig for å få til bærekraftig utbygging med akseptabel miljøpåvirkning og ressursforbruk. Felles for all design and analyse virksomhet er avhengigheten til god programvare og IT løsninger.  Dagens løsninger har oppstått i og for eksisterende markeder og konstruksjoner, med applikasjoner for Computer Aided Design (CAD), Computer Aided Engineering (CAE) og Product Data Management (PDM) – og Norge har vært en av pionerne i utvikling av styrkeberegningsprogrammer for flytende konstruksjoner. Oppgradering av funksjonalitet og tilpasning av bruk bør gis prioritet for å forsterke det grønne skiftet gjennom bedre design og analyse. Gjøres ikke dette vil leverandørindustriens eksisterende programvare senke hastigheten i det grønne skiftet.

6) Innovasjon og forskning

Norge er en stor «importør» av digitale teknologier, som for eksempel skyløsninger og håndholdte enheter.  Det er viktig at norsk digital R&D bygger på de store internasjonale trendene innen ICT og fokuserer sin innsats der Norge kan ta en unik posisjon.  Muliggjørende teknologier utgjør byggeklossene til digitalisering av energisektoren. Vår evne til å lære fort er avhengig av hvordan ny teknologi innen kunstig intelligens (KI), stordatahåndtering, sensorteknologi, autonomi og Internet of Things (IOT) vil bli avvendt i havvind.  Vår evne til å ta i bruk ny teknologi på en effektiv måte vil i stor grad avhenge av at vi har en overordnet struktur (RDS) å henge den opp i.

7) Måling og modellforsøk

For flyende vind har Norge et sterkt forskningsmiljø og er unikt posisjonert for å lære fra tidsserier med måledata (vær og havmiljø), modellforsøk i havbassenget (krefter og struktur respons), risikomodellering (normal operasjon og skader) og data simuleringer av havnettet. Alle disse dataene kan knyttes til en digital tvilling (DT) infrastruktur som et verdifullt numerisk verktøy for å etablere forståelse for energisystemets kompleksitet og avhengigheter.  Skal digitale tvillinger kun understøtte hele industrien må denne infrastrukturen benytte den Digital Referanse Arkitekturen.

8) Samarbeid og partnerskap

Utbygningen av havvindparker, nødvendig landbasert infrastruktur (havner) og havnettet vil være et stort løft for norske myndigheter og næringslivet.  Digitalisering muliggjør effektiv samhandling og samarbeid mellom alle aktørene i industrien. Den vil tilby industrien og forvaltningen kostnadseffektive løsninger gitt en god og sikker implementering.  Skal norsk havvind-industri skalere på en god måte – må vi lære av erfaring slik at alle samarbeidene partnere er sitt digitale ansvar bevist.

Elling Rishoff kan du møte på Elsikkerhetskonferansen 31. oktober og 1. november.

Les mer og meld deg på Elsikkerhetskonferansen!