Har du spørgsmål?
Karin Rix Holländer
Direktionssekretær
Esbjerg Havn har som den første vindhavn i verden fået udarbejdet en såkaldt digital tvilling, der kan beregne effektive metoder til udskibning af havvind. Effekten af beregningerne er voldsom. Inden for tre år kan havnen tredoble den årlige mængde af udskibet havvind fra 1,5 GW til 4,5 GW. ”Det er store tal. Det betyder, at vi kan øge tempoet i den grønne omstilling, fordi vi bruger havnepladsen bedre,” siger Dennis Jul Pedersen, direktør på Esbjerg Havn.
Hvor meget plads har en møllevinge egentlig brug for, når den ligger på Esbjerg Havn? Hvor meget har 80 møllevinger brug for? Eller 80 naceller?
Og hvor skal de placeres på havnen for at få den mest tidseffektive lastning af installationsfartøjet?
Det behøver de ansatte på Esbjerg Havn ikke at spekulere over fremover, for det har en såkaldt digital tvilling af havnen beregnet ned til mindste detalje.
”Vi har rent ud sagt simuleret i bund,” som direktør på Esbjerg Havn, Dennis Jul Pedersen, siger.
Det digitale værktøj har udover at optimere på pladsudnyttelse også fundet frem til optimale placeringer af vindgods på havnen og beregnet sig frem til, at det er nødvendigt at få et dybere havnebassin enkelte steder, et par ekstra køreveje og andre praktiske løsninger. Det er alt sammen med til at sikre, at Esbjerg Havn om tre år kan udskibe 4,5 GW havvind i løbet af et år. Det er en tredobling i forhold til de 1,5 GW, som har været muligt indtil nu.
”Det kan lyde mærkeligt, men vi er faktisk ikke overraskede over resultatet. At arbejde med en digital tvilling er forholdsvis nyt i havnedrift, men der er så gode resultater allerede på RoRo og containerområdet, at vi havde forventet noget lignende, da vi gik i gang med dette projekt,” siger Dennis Jul Pedersen.
Tidligere har en såkaldt digital tvilling hjulpet Esbjerg Havn med forbedringer i forhold til RoRo-trafikken.
Den digitale tvilling er en dynamisk, virtuel repræsentation af havnen, der opdateres med realtidsdata og hjælper med beslutningstagning ved hjælp af blandt andet simulering og maskinlæring.
Fra gæt til kunstig intelligens
Den digitale tvilling er et computerprogram, som bliver fodret med enorme mængder af information om alt fra lagerplads til kaj-karakteristika til erfaringer fra 20 års arbejde med udskibning af havvind. Derpå laver programmet simulationer med variabler på alt fra lossetider til vejrafhængige variabler.
Før den digitale tvilling blev udviklet, foregik en bookning af et projekt typisk med et kvalificeret gæt af pladsbehov. Den smarteste placering af godset i forhold til skibe blev ikke udregnet i detaljer.
Fremover bliver det hele regnet igennem.
”20 sekunder sparet her og der løber op. Der er mange aktioner i sådan et projekt,” siger Dennis Jul Pedersen.
For vind er det optimale design af processen på havnene ekstra vigtigt. For vind kan være mere komplekst end andre havneprocesser. Der foregår mange aktiviteter på samme tid. For eksempel kommer der forskellige skibe fra forskellige lande med specialiseret udstyr. Det giver mange brikker i puslespillet, og det er dyrt at lave fejl. Installationsskibe koster nemt 300.000 dollars om dagen.
Forbedrer konkurrenceevnen
Tredoblingen af kapaciteten stiller Esbjerg Havn godt i konkurrencen.
”Effektivitet er et konkurrenceparameter. På grund af den digitale tvilling booker vi allerede nu mange flere projekter ind i den kommende tid, fordi vi får plads til mere,” siger Dennis Jul Pedersen.
Han fortæller, at havnen tidligere har oplevet at booke for meget areal til ét projekt samtidig med, at de sagde nej til et andet projekt på grund af manglende plads.
”Det er voldsomt frustrerende. Og vi har også oplevet det modsatte. At vi ikke har plads nok til et projekt, der allerede var booket ind. Men med den digitale tvilling er de problemer fortid,” siger Dennis Jul Pedersen.
Kapacitetsmangel i den grønne omstilling
Generelt er en af de største udfordringer i den grønne omstilling kapacitetsproblemer, ikke mindst på vindhavnene i Europa. I Esbjerg-deklarationen fra 2022 blev det besluttet at levere mindst 65 GW havvind i 2030 og mindst 150 GW i 2050. Siden er målene blevet endnu mere ambitiøse. For at kunne nå det, skal tempoet i opstillingen af havvind markant op.
”At arbejde med en digital tvilling er en gamechanger. Vi kan tage langt bedre beslutninger ved hjælp af det værktøj. Når vi taler om havnekapacitet og havvind, så skal vi have rykket havnene ud af Excel-arket og i stedet skabe flere digitale tvillinger,” siger Dennis Jul Pedersen.
Kapaciteten i Esbjerg øges løbende fra de 1,5 GW til 4,5 GW årligt frem mod 2025, hvor de krævede forandringer er gennemført.
”Og en ting er, hvad vi som havn kan gennemføre. Men tænk når vi får sat leverandører og andre havne ind i den digitale tvilling. Med naceller fra Cuxhaven og vinger fra Hull,” siger Dennis Jul Pedersen.
Derfor glædede det ham også at mødes med de andre store vindhavne i Esbjerg 18. januar, hvor et nyt havnesamarbejde blev etableret. Her delte Esbjerg Havn deres foreløbige erfaringer med den digitale tvilling.
”Potentialet er jo enormt. Teknologien betyder, at Esbjerg Havn og i princippet også resten af Europa allerede på kort sigt kan mere end tredoble kapaciteten uden at udvide havnene med en eneste kvadrameter, ” siger Dennis Jul Pedersen.
Ved hjælp af den digitale tvilling kan Esbjerg Havn tredoble deres årlige mængde af udskibet havvind.
Verdens førende havne- og maritime ingeniørrådgivningsvirksomhed skabte programmet
Det er den amerikanske virksomhed Moffatt & Nichol, der har udviklet den digitale tvilling for Esbjerg Havn. Det er verdens førende havne- og maritime ingeniørrådgivnings virksomhed, der planlægger og designer havne overalt i verden. De har en afdeling, der udelukkende har fokus på logistik og detaljeret design af offshore vindhavne i Europa og USA.
”Projektet har været super spændende og udfordrende at udvikle. Men det har været besværet værd, for den mængde vind, vi kan skubbe igennem fremover, er imponerende,” siger Joshua Singer.
Han er Marine Structure Engineer gennem 20 år, har arbejdet med vind gennem de seneste 7 år og har været projektleder på udviklingen af den digitale tvilling.
”Evnen til digitalt at udbygge havnen og fysisk se projektet ske og identificere problemer og effektivitetsgevinster før betydelige anlægsinvesteringer, er et enormt kraftfuldt værktøj for havvindmølleindustrien. Vi kan køre what-if-scenarier og sikre en effektiv drift og maksimal gennemstrømning,” siger Joshua Singer.
Ifølge ham var det ikke tilfældigt, at Esbjerg Havn blev den første havn i verden med en digital tvilling, der beregner processerne i vind.
”Vi arbejder også med vindhavne i USA, men Esbjerg Havn indså mulighederne og pressede på. Så mødtes vi, og Esbjerg er jo en gigant på området, så vi besluttede at indgå et samarbejde om at lave verdens første model for vind,” siger Joshua Singer.
Han forklarer, at applikationen fungerer som en dynamisk model af havnen, hvor processerne testes igennem. Hvordan flyttes en møllevinge? Det testes igennem på mange forskellige måder, så alle processer gøres smartest muligt. I simuleringerne skal også tages hensyn til RoRo og projekter med onshore vind, containere og bulk, som foregår på havnen samtidig. Det er med til at sikre, at anden eksisterende havnedrift ikke nedprioriteres på grund af en øget mængde havvind. Det tænkes også ind i programmet, at vind-elementer skal ligge tæt på vandet, vind-terminalerne skal være tæt på hinanden og skal kunne justeres op og ned i størrelse.
Nu hvor elementerne inden for vind vokser, er behovet for planlægning endnu større.
”Esbjerg har også været dygtige til at optimere før, men hele logistikkæden udfordres af de gigantiske elementer i havvind. Efterhånden som komponenterne vokser i størrelse, vil de landbaserede forsyningskæder skrumpe, og langt de fleste komponenter vil blive transporteret på vandet. Hvordan koordinerer vi, så timingen er optimal af kraner, skibe og så videre? Hvad hvis vi flytter det her fartøj herover, hvad så? Nå, det gik ikke. Det er et gigantisk puslespil, og hvis du sidder med det på et stykke papir eller i Excel, så kan du simpelthen ikke overskue det,” siger Joshua Singer.
"Det er en stor bedrift, vi sammen er lykkedes med, og som vi helt sikkert kan bruge her i USA og andre steder i Europa,” siger Joshua Singer, der projektleder på udviklingen af den digitale tvilling.
Stor bedrift
Moffatt & Nichol har udviklet digitale tvillinger til andre havneprocesser som for eksempel container-transport. Der hjælper de også, men container-processer er gennemstuderede gennem mange år. Vindindustrien er langt nyere, og derfor er forbedringerne mere markante.
”Stor kredit til Esbjerg Havn. Jeg må indrømme, at det i begyndelsen var lidt skræmmende at arbejde med den største vindhavn i verden. Men det er en stor bedrift, vi sammen er lykkedes med, og som vi helt sikkert kan bruge her i USA og andre steder i Europa,” siger Joshua Singer.
Joshua Singer fortæller, at den digitale tvilling giver Esbjerg Havn mulighed for at simulere enhver operation, der er relevant for fremtidige projekter og optimere infrastrukturen derefter.
Dennis Jul Pedersen er også godt tilfreds med, at Moffatt & Nichol valgte at samarbejde med Esbjerg Havn om projektet.
”Det er verdens første digitale tvilling på havvind. Moffatt & Nichol kunne have valgt at samarbejde med hvem som helst om dette projekt, men de valgte os. Det fortæller også noget om Esbjerg Havns rolle internationalt,” siger han.
Gå til oversigten