Program studiów | WIMiO - Politechnika Gdańska

Systemy energetyczne

• Przegląd systemów energetycznych i ich roli w zrównoważonym rozwoju.
• Wprowadzenie do technologii energetyki wiatrowej i podstawowych komponentów systemu.
• Zasady integracji systemów w zastosowaniach opartych na odnawialnych źródłach energii.
• Kluczowe parametry wpływające na wydajność, efektywność i skalowalność systemów.
• Wzajemne oddziaływania pomiędzy podsystemami mechanicznymi, elektrycznymi i sterowania.
• Podstawy dokumentowania i cyklu życia systemów w projektach energetycznych.

Zastosowanie maszyn wirnikowych w energetyce wiatrowej

• Wprowadzenie do projektowania i analizy maszyn wirnikowych stosowanych w systemach energetyki wiatrowej.
• Zrozumienie zasad budowy i charakterystyk eksploatacyjnych maszyn wirnikowych.
• Zarządzanie dokumentacją techniczną w całym cyklu życia urządzeń.
• Analiza pracy i wydajności wirnikowych podczas eksploatacji.
• Planowanie i nadzór nad pracami utrzymania ruchu, w tym strategii konserwacji zapobiegawczej.
• Zarządzanie wymaganiami systemowymi oraz zapewnienie zgodności z normami inżynierskimi.

Narzędzia cyfrowe w projektowaniu elektrowni wiatrowej

• Rola platform cyfrowych w projektowaniu i analizie układów energetyki wiatrowej.
• Zastosowanie narzędzi projektowych do planowania instalacji turbin wiatrowych.
• Ocena lokalizacji farm wiatrowych na podstawie uwarunkowań technicznych i środowiskowych.
• Modelowanie numeryczne i symulacja dynamiki oraz efektywności systemu.
• Zastosowanie narzędzi geoprzestrzennych (GIS) w ocenie terenu i warunków lokalizacyjnych.
• Integracja danych o oddziaływaniu środowiskowym w procesie projektowym.
• Cyfryzacja przepływu pracy i wspomaganie decyzji z wykorzystaniem wirtualnego prototypowania.

Technologie i eksploatacja morskich systemów energetyki wiatrowej

• Podstawy procesów realizacji i wymagań konstrukcyjnych offshore'owych farm wiatrowych.
• Procesy budowy i instalacji w środowisku morskim.
• Zastosowanie zaawansowanych technologii dla zapewnienia bezpieczeństwa, trwałości i efektywności.
• Wykorzystanie skanowania laserowego 3D i pomiarów geometrycznych w inżynierii offshore.
• Implementacja koncepcji cyfrowych bliźniaków do monitorowania i optymalizacji w czasie rzeczywistym.
• Techniki ochrony antykorozyjnej infrastruktury morskiej.
• Zastosowanie zdalnie sterowanych pojazdów podwodnych (ROV) do inspekcji i prac utrzymaniowych.

Monitorowanie i diagnostyka w systemach wiatrowych

• Przegląd systemów monitorowania stanu technicznego (CMS) w eksploatacji turbin wiatrowych.
• Zastosowanie czujników drgań i przyspieszeń do wykrywania usterek.
• Analiza oleju i obrazowanie termiczne do diagnostyki przekładni i podzespołów.
• Systemy LIDAR i SODAR do monitorowania warunków atmosferycznych i wiatrowych.
• Zastosowanie systemów SCADA do rejestrowania danych i diagnostyki stanu technicznego.
• Pomiar obciążeń i deformacji łopat na potrzeby monitorowania ich stanu konstrukcyjnego.
• Wykorzystanie dronów i urządzeń robotycznych do zdalnych inspekcji wizualnych.
• Integracja sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w analizach predykcyjnych i wykrywaniu anomalii.

Przetwarzanie danych w systemach energetycznych

• Identyfikacja ważniejszych źródeł danych w systemach energetyki wiatrowej.
• Podstawy akwizycji i wstępnego przetwarzania danych w zastosowaniach energetycznych.
• Zastosowanie technik Big Data do obsługi wielkoskalowych danych operacyjnych.
• Wykorzystanie przetwarzania w chmurze do przechowywania, udostępniania i analizowania danych energetycznych.
• Integracja sztucznej inteligencji i infrastruktury analitycznej z wykorzystaniem bliźniaków cyfrowych do modelowania i symulacji systemów w czasie rzeczywistym.
• Strategie poprawy efektywności i konserwacji predykcyjnej oparte na analizie danych w farmach wiatrowych.

Układy sterowania elektrowniami wiatrowymi

• Przegląd architektury układów sterowania w turbinach i farmach wiatrowych.
• Rola systemów SCADA w nadzorczym sterowaniu turbinami w czasie rzeczywistym.
• Strategie lokalnego i scentralizowanego sterowania: regulacja kąta natarcia (pitch), kierunku (yaw) i momentu obrotowego.
• Sterowanie na podstawie prognoz pogody i warunków wiatrowych z wykorzystaniem modeli predykcyjnych.
• Zastosowanie narzędzi symulacyjnych i modelujących w projektowaniu i testowaniu układów sterowania.
• Zastosowanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego w adaptacyjnym sterowaniu i optymalizacji pracy.
• Integracja farm wiatrowych z siecią elektroenergetyczną: sterowanie mocą bierną, zgodność z kodami sieciowymi i zapewnienie stabilności.
• Koncepcje inteligentnych sieci (Smart Grid) i wirtualnych elektrowni (VPP) do skoordynowanego zarządzania mocą z farm wiatrowych.

Metody obliczeniowe w energetyce wiatrowej

• Wprowadzenie do analiz obliczeniowych w energetyce wiatrowej.
• Analiza aerodynamiczna i modelowanie pracy wirnika oraz łopat turbiny.
• Analiza dynamiczna i drganiowa elementów układu turbiny.
• Ocena efektywności energetycznej na podstawie danych z symulacji.
• Modelowanie obciążeń oraz analiza wytrzymałości zmęczeniowej konstrukcji.
• Metody optymalizacji materiałowej i konstrukcyjnej w projektowaniu.
• Zastosowanie środowisk symulacyjnych w projektowaniu i walidacji.
• Integracja metod obliczeniowych w cyklu rozwojowym turbiny.

Cyberbezpieczeństwo systemów energetycznych

• Przegląd zagrożeń cybernetycznych w OT (Operational Technology) stosowanych w energetyce wiatrowej.
• Wektory ataków wymierzonych w infrastrukturę energetyczną: ransomware, sabotaż, wykorzystanie podatności IoT.
• Strategie ochrony sieci przemysłowych: segmentacja, architektura zero-trust, izolacja urządzeń.
• Bezpieczne metody przesyłania i przechowywania danych w infrastrukturze energetycznej, z uwzględnieniem ryzyka i środków przeciwdziałania atakom.
• Rola czynnika ludzkiego oraz znaczenie polityk organizacyjnych i szkoleń w zakresie cyberbezpieczeństwa.
• Planowanie reakcji na incydenty, zapewnienie ciągłości działania i zgodność z przepisami.
• Zastosowanie nowych technologii (np. blockchain, AI behawioralna) w zapobieganiu zagrożeniom i analizie śledczej.