Centrum Morskiej Energetyki Wiatrowej

Diagnostyka i monitoring konstrukcji

Obszar koncentruje się na rozwijaniu metod oceny stanu technicznego infrastruktury energetyki wiatrowej, w szczególności turbin offshore. Badania obejmują m.in. projektowanie i integrację czujników z konstrukcją, zaawansowaną analizę sygnałów, fuzję danych z wielu sensorów oraz metody wykrywania i monitorowania uszkodzeń. Celem jest zwiększenie niezawodności turbin, wydłużenie ich żywotności oraz optymalizacja procesów eksploatacji i utrzymania farm wiatrowych.

AI i systemy cyfrowe

Obszar obejmuje rozwój cyfrowych narzędzi wspierających projektowanie, eksploatację i zarządzanie farmami wiatrowymi. Prace badawcze dotyczą m.in. cyfrowych bliźniaków (Digital Twin), analizy danych z systemów monitoringu, zastosowania sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w diagnostyce oraz predykcyjnym utrzymaniu ruchu. W ramach działań rozwijane są także autonomiczne systemy inspekcji z wykorzystaniem dronów i robotyki oraz technologie VR/AR wspierające szkolenia i operacje offshore.

Systemy elektromaszynowe i konwersja energii

Badania w tym obszarze dotyczą integracji farm wiatrowych z systemem elektroenergetycznym oraz rozwoju technologii energoelektronicznych. Obejmują m.in. modelowanie generatorów, projektowanie przekształtników energoelektronicznych, opracowywanie nowych metod sterowania urządzeniami elektroenergetycznymi oraz rozwój koncepcji inteligentnych sieci energetycznych (Smart Grids). Prace realizowane są zarówno w formie symulacji, jak i eksperymentów laboratoryjnych oraz testów czasu rzeczywistego.

Aerodynamika, aeroelastyczność i aeroakustyka

Obszar obejmuje badania nad aerodynamiką turbin wiatrowych oraz złożonymi zjawiskami fizycznymi wpływającymi na ich pracę. Analizy obejmują m.in. aerodynamikę, aeroelastyczność i aeroakustykę, a także modelowanie numeryczne i symulacje wielofizyczne. Badania te wspierają projektowanie bardziej wydajnych i niezawodnych turbin wiatrowych oraz optymalizację ich pracy w zmiennych warunkach środowiskowych.

Kompetencje, szkolenia i współpraca

Centrum rozwija programy edukacyjne i szkoleniowe wspierające kształcenie specjalistów dla sektora morskiej energetyki wiatrowej. Działania obejmują studia, kursy lifelong learning, szkoły letnie, staże badawczo-przemysłowe oraz realizację prac dyplomowych we współpracy z przemysłem. Istotnym elementem jest także współpraca międzynarodowa oraz udział partnerów przemysłowych w procesie kształcenia i projektach badawczych.

Koordynacja i promocja

Działania w obszarze koordynacji i promocji są realizowane przez zespół współtworzony przez przedstawicieli Centrum Morskiej Energetyki Wiatrowej, Działu Promocji Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej (WIMiO PG) oraz Biura Projektów Strategicznych PG. Zespół odpowiada za koordynację inicjatyw Centrum, komunikację z partnerami krajowymi i międzynarodowymi, a także promocję działalności badawczej, projektowej i edukacyjnej w obszarze morskiej energetyki wiatrowej. Jego zadaniem jest również wspieranie współpracy nauki z przemysłem oraz upowszechnianie rezultatów badań i projektów realizowanych w ramach CMEW.

Usługi konsultingowe

Usługi konsultingowe w zakresie morskiej energetyki wiatrowej oferowane przez Gdańsk Tech dostarczają cennych spostrzeżeń i rekomendacji różnym interesariuszom zaangażowanym w projekty związane z morską energetyką wiatrową.

Ocena technologii i innowacje

Zespół naukowców poddaje ocenie technologie morskiej energetyki wiatrowej, w tym projekty turbin, systemy fundamentów i metody instalacji. Eksperci zapewniają wgląd w postęp technologiczny, oceniają wydajność i niezawodność różnych komponentów oraz zalecają innowacyjne rozwiązania w celu zwiększenia wydajności i opłacalności projektu.

Szkolenia i budowanie potencjału

Opierając się na swojej wiedzy akademickiej, naukowcy PG oferują programy szkoleniowe i inicjatywy budowania potencjału w celu zwiększenia umiejętności i wiedzy profesjonalistów pracujących w branży morskiej energetyki wiatrowej. Opracowują materiały edukacyjne, organizują seminaria i warsztaty oraz zapewniają pomoc techniczną w celu wspierania rozwoju siły roboczej i pozyskiwania talentów.

Badania w dziedzinie energetyki wiatrowej mają kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności, zrównoważonego rozwoju i integracji energii wiatrowej z miksem energetycznym. Centrum Morskiej Energetyki Wiatrowej Gdańsk Tech rozwija trzy główne priorytetowe kierunki badań.

Laboratorium Mechaniki Konstrukcji

Duże pole siłowe z maszyną wytrzymałościową ZD 400 PU i maszyną wytrzymałości dynamicznej Instron serii 8503 jest unikalną w skali kraju infrastrukturą badawczą, pozwalającą na badania obiektów wielkogabarytowych lub całych węzłów konstrukcyjnych w skali rzeczywistej. Stanowisko składa się z czterech siłowników serwohydraulicznych sterowanych sterownikiem Instron Structural Testing Labtronic serii 8800 i umożliwia prowadzenie badań statycznych i dynamicznych z obciążalnością siłowników ±100 kN, ±250 kN, ±400 kN i ±1000 kN. W obszarze dużych sił znajdują się dwa stanowiska do badań mechaniki pękania (KI, CTOD, J-integral) na próbkach zginanych w trzech punktach. Umożliwiają one testowanie płyt stalowych o grubości do 100 mm. Laboratorium posiada akredytację PCA (zgodnie z normą ISO 17025). Maszyna wytrzymałościowa ZD 400 PU pozwala na wykonywanie prób rozciągania do 2000 kN i ściskania do 4000 kN, a także zginania elementów o rozpiętości nieprzekraczającej 2,5 metra. Maszyna wytrzymałościowa Instron 8503 umożliwia wykonywanie prób zmęczeniowych w zakresie sił od -500 do +500 kN.

Basen modelowy

Basen modelowy o wymiarach: długość 40 m, szerokość 4 m, głębokość wody do 3 m wyposażony w urządzenie holownicze i pomiarowe - platforma holownicza o maksymalnej prędkości 2,5 m/s, odpowiednia do standardowych testów modeli takich jak: opór, statyka w wodzie stojącej, statyka na fali, dynamika w wodzie stojącej, dynamika na fali, śruby napędowe - pomiar momentu obrotowego i naprężeń. System oparty na szybkich kamerach do określania położenia badanego obiektu 6D f-my QUALISYS - analiza parametrów surge/sway/heave/roll/pitch/yaw w czasie rzeczywistym. Wielkość zbiornika holowniczego pośrednio wymusza wielkość badanych modeli, których długość nie powinna przekraczać 3,0 m, a waga 200 kg.

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej we współpracy oraz pod patronatem Polskiej Izby Morskiej Energetyki Wiatrowej uruchomi w roku akademickim prowadzi studia podyplomowe na kierunku Morska Energetyka Wiatrowa.

Słuchacze mają możliwość zdobycia lub pogłębienia wiedzy o morskiej energetyce wiatrowej jako najprężniej rozwijającej się na świecie technologii pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Program studiów umożliwi zdobycie profesjonalnej wiedzy na temat technologii wykorzystywanych w sektorze, jak również na temat funkcjonowania rynków morskiej energetyki wiatrowej oraz wszystkich aspektów przygotowania i realizacji projektów morskich farm wiatrowych w Polskiej Wyłącznej Strefie Ekonomicznej Morza Bałtyckiego.

International Energy Agency Wind Technology Collaboration Programme (IEA Wind TCP)

Politechnika Gdańska jest aktywnie zaangażowana w działalność International Energy Agency Wind Technology Collaboration Programme (IEA Wind TCP) - globalnej platformy współpracy badawczej w obszarze energetyki wiatrowej działającej w ramach Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA).

Dr hab. inż. Michał Wójcik, prof. PG oraz dr Hossein Ghaemi reprezentują Polskę w IEA Wind Executive Committee, które wyznacza strategiczne kierunki współpracy międzynarodowej oraz rozwoju technologii wiatrowych na świecie.

W ramach tej współpracy Politechnika Gdańska przygotowała również „Poland Annual Report 2024” dla IEA Wind, prezentujący rozwój sektora energetyki wiatrowej w Polsce, najważniejsze projekty badawcze oraz działania naukowo-przemysłowe w tym obszarze. Zapraszamy do zapoznania się z raportem.

European Academy of Wind Energy (EAWE)

Dr hab. inż. Michał Wójcik, prof. PG reprezentuje Politechnikę Gdańską w European Academy of Wind Energy (EAWE) - wiodącej europejskiej sieci naukowej skupiającej instytucje badawcze zajmujące się energetyką wiatrową. Jako członek EAWE Strategy Committee uczestniczy w kształtowaniu strategicznych kierunków rozwoju badań oraz współpracy naukowej w obszarze energii wiatru w Europie.

Pomorska Sieć Współpracy

Centrum Morskiej Energetyki Wiatrowej Politechniki Gdańskiej jest członkiem Pomorskiej Sieci Współpracy - Branża energetyka, w tym odnawialne źródła energii (OZE), inicjatywy Samorządu Województwa Pomorskiego mającej na celu wzmacnianie współpracy pomiędzy administracją publiczną, środowiskiem naukowym, przedsiębiorstwami oraz instytucjami otoczenia biznesu. 

Sieć stanowi platformę dialogu i wymiany wiedzy, której celem jest wspólne wypracowywanie rozwiązań odpowiadających na wyzwania rozwojowe regionu, w szczególności w obszarach rynku pracy, kompetencji oraz rozwoju kluczowych branż gospodarki Pomorza, w tym sektora energetycznego i odnawialnych źródeł energii. Udział w Pomorskiej Sieci Współpracy umożliwia aktywne uczestnictwo w tworzeniu rekomendacji dotyczących rozwoju regionalnego, wymianę dobrych praktyk oraz budowanie trwałych partnerstw pomiędzy nauką, przemysłem i administracją publiczną.