Digitala tvillingar av distribuerade energisystem : Applikationer och utmaningar inom akademi och industri

Autor: Sundquist, Alexander, Björklid, Pontus, Olin, Vilmer
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Klimatförändring ställer idag krav på högre energieffektivitet vilket lett till utbyggnaden av ett distribuerat energisystem. Samtidigt introduceras framväxande teknologier som digitala tvillingar till det nya energisystemet i hopp om att ytterligare effektivisera systemet. För att främja samarbete mellan industrin och akademin, och således stödja utvecklingen och implementeringen av digitala tvillingar, bör aktörernas syner sammanföras. Syftet med arbetet är därav att undersöka ifall det finns några likheter och skillnader mellan industri och akademi i hur de uppfattar användningsområdena och utmaningarna med digitala tvillingar av distribuerade energisystem. För att besvara forskningsfrågan utfördes inledningsvis en systematisk litteraturstudie. Studien utgör arbetets underlag för akademins uppfattning om digitala tvillingars användningsområden och utmaningar. Vidare utfördes fem intervjuer med olika industriaktörer med insikt i digitala tvillingar och distribuerade energisystem för att avgöra deras uppfattning om teknologin. Insikterna från litteraturstudien och intervjuerna ställdes sedan mot varandra för att identifiera eventuella likheter och skillnader. De användningsområden som identifierades av akademin och industrin var simulering, felidentifiering och prediktivt underhåll, visualisering och styrning, cybersäkerhet, optimering av kraftnätet samt prognostisering och estimering. Utmaningarna som identifierades av akademin var standardiserade ramverk för modellering och för datahantering, brist på passande sensorer, datalagringsmöjligheter, datorers beräkningskapacitet och cyberattacker. Industrin identifierade motstånd till ny teknologi, kompetensbrist, silotänk, teknologins värdeskapande, datahantering och cyberattacker som huvudutmaningarna med digitala tvillingar. Utifrån analysen har industrin och akademin en liknande uppfattning om digitala tvillingars användningsområden inom distribuerade energisystem men uppfattningen om utmaningarna med digitala tvillingar var, inom akademin, mer teknikbaserad medan den inom industrin var främst icketeknisk.
Today, the increasing threat of climate change has created a greater need for higher energy efficiency, which has led to the development of a distributed energy system. At the same time, emerging technologies such as digital twins are being introduced into the new energy system in the hope of further improving the efficiency of the system. To promote cooperation between industry and academia, and thus support the development and implementation of digital twins, the views of the actors should be brought together. The purpose of this work is therefore to investigate whether there are any similarities and differences between industry and academia in how they perceive the applications and challenges of digital twins of distributed energy systems. To answer the research question, a systematic literature study was initially conducted. The study constitutes the basis for the academia's perception of the use cases and challenges of digital twins. Furthermore, five interviews were conducted with different industrial actors with insight into digital twins and distributed energy systems to determine their perception of the technology. The insights from the literature study and interviews were then compared to identify any similarities and differences. The application areas identified by academia and industry were simulation, fault identification and predictive maintenance, visualization and control, cyber security, grid optimization, and forecasting and estimation. The challenges identified by academia were standardized modelling and data management frameworks, lack of suitable sensors, data storage capabilities, computational capacity of computers and cyber-attacks. Industry identified resistance to new technologies, skills shortages, silo thinking, technology value creation, data management and cyber-attacks as the main challenges of digital twins. Based on the analysis, industry and academia have a similar perception of the use cases of digital twins of distributed energy systems but the perception of the challenges of digital twins was, in academia, more technology-based while in industry it was mainly non-technical.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: