Zutari utilise Unity pour concevoir des sites d'énergie renouvelable pour un avenir plus durable
Découvrez comment Zutari, un bureau d'études sud-africain, utilise la plateforme de développement 3D en temps réel d'Unity pour automatiser des projets solaires photovoltaïques (PV) à grande échelle, afin de réduire le temps nécessaire à l'élaboration d'idées au niveau de la conception et de diminuer les coûts.
La mission de Zutari est de cocréer des solutions d'ingénierie innovantes qui ont un impact réel et permettent aux environnements, aux communautés et aux économies de toute l'Afrique de prospérer. Parmi ses principaux domaines d'expertise, Zutari s'efforce de proposer des solutions énergétiques durables - hydroélectriques, solaires, hybrides, de stockage et éoliennes - qui répondent aux besoins, au terrain et aux contraintes locales uniques. Pour ce faire, Zutari et son équipe de visualisation adoptent les technologies émergentes tout au long du cycle de vie d'un projet.
"En associant la narration et la technologie créative, nous créons des expériences immersives et interactives qui permettent de mieux communiquer la vision des grands projets d'infrastructure et d'environnement bâti", déclare Murray Walker, responsable de l'expertise en visualisation interactive chez Zutari.
Au cœur de la technologie émergente de l'entreprise se trouve la plateforme de développement 3D en temps réel Unity. Zutari utilise Unity pour changer la façon dont les projets solaires à grande échelle en Afrique du Sud sont conçus, créés et exploités.
Suivi du soleil et ombrage
Entreprendre un projet solaire est une entreprise de grande envergure. Certains sites peuvent avoir une superficie de 112 miles carrés. C'est environ 2,5 fois plus que la ville de San Francisco. Pour intégrer un site entier dans Unity, des modèles 3D sont créés après l'exportation des projets et des coordonnées sont ajoutées pour chacun des composants. Les modèles Autodesk Revit et AutoCAD sont introduits dans Unity pour créer un environnement virtuel immersif et interactif.
Les panneaux solaires doivent être placés dans la bonne position par rapport à la terre et au site du projet afin d'optimiser chaque panneau pour qu'il convertisse autant que possible la lumière du soleil en énergie. Chaque site sera différent et présentera ses propres défis, que ce soit au Brésil, au Malawi ou au Canada.
Dans Unity, Zutari peut effectuer le suivi du soleil et l'ombrage pour chaque panneau solaire. Par exemple, il leur permet de voir si les panneaux sont trop proches les uns des autres et s'ils se font de l'ombre à un moment précis de la journée ou de l'année, ce qui sera différent en hiver et en été.
Le terrain peut également jouer un rôle, ce qui complique encore la protection solaire. La situation géographique peut ne pas permettre de placer un panneau comme prévu. En suivant l'évolution du soleil et de l'ombrage, Zutari est en mesure d'optimiser ses sites solaires et d'installer autant de panneaux que possible pour augmenter la production d'énergie.
Alors que ces questions sont généralement prises en compte à l'aide d'outils d'ingénierie et de conception plus traditionnels, cette visualisation hautement immersive permet aux ingénieurs de Zutari d'examiner rapidement l'impact des décisions de conception dans toutes les conditions possibles, tout au long d'une année d'exploitation.
Un nouvel éclairage sur le suivi de la construction
Le suivi de la construction permet d'établir un calendrier pour savoir quand et où les composants doivent être installés. Unity permet aux développeurs d'avoir un aperçu rapide de ce qui se passe sur le site aux différentes étapes du cycle de vie du projet grâce à un modèle virtuel auquel plusieurs parties prenantes peuvent accéder simultanément.
Zutari suit l'avancement des travaux en exploitant les images de drone capturées à différents stades de la construction. Les images du drone sont ensuite utilisées pour placer les objets en conséquence dans l'environnement virtuel. Des visualisations actualisées sont envoyées au client chaque semaine.
Ils disposent ainsi d'un rapport d'avancement interactif, de la possibilité de "visiter" virtuellement le site tout au long du processus et d'une validation de la conformité de la construction avec ce qui a été payé. Zutari est toujours à la recherche de moyens d'améliorer encore le processus.
"Notre objectif est de finir par utiliser Unity pour former des algorithmes d'apprentissage automatique qui peuvent nous aider à déterminer le pourcentage d'achèvement d'un site, où les drones peuvent automatiquement discerner un buisson d'un poteau que nous avons construit dans le sol et effectuer un calcul précis de l'achèvement du site", explique Walker.
Une solution de conception d'un système photovoltaïque interne
Pour améliorer et accélérer encore la conception, Zutari utilise Unity en même temps qu'AutoPV, une solution de conception computationnelle également développée par Zutari avec ses meilleurs ingénieurs en conception photovoltaïque pour automatiser le processus de conception de grandes installations solaires photovoltaïques à grande échelle.
Le processus de conception d'un projet solaire est assez laborieux et prend du temps, des semaines voire des mois pour les grands projets d'utilité publique. De nombreuses itérations sont nécessaires pour optimiser l'acheminement, la longueur et la taille des câbles, ainsi que l'emplacement des onduleurs et des boîtes de jonction pour chaque installation. Le calcul manuel de ces itinéraires, emplacements et paramètres d'ingénierie est complexe et même des erreurs mineures peuvent entraîner des retards et des reprises. Avec AutoPV, les schémas de câblage et d'onduleur ainsi que les paramètres techniques peuvent désormais être calculés automatiquement en quelques secondes. Cela permet d'obtenir presque instantanément des nomenclatures détaillées au niveau de la conception, des programmes d'équipement, des pertes de câble et d'autres paramètres d'ingénierie détaillés dès les premières étapes du développement d'un projet. La puissance qu'apporte Unity à AutoPV permet aux ingénieurs et aux clients de Zutari de visualiser, de revoir et d'optimiser les conceptions de manière interactive autant de fois qu'ils le souhaitent. Ce qui n'est pas possible à l'heure actuelle en raison des longs délais de conception. Les visualisations avancées d'Unity fournissent également un matériel riche pour l'interaction avec d'autres parties prenantes dès les premières étapes du développement.
L'énergie pour plus de cas d'utilisation
Unity est également mis à profit dans un certain nombre de capacités supplémentaires au sein de l'entreprise Zutari, notamment la conception et la construction d'éoliennes, la logistique de camionnage pour le transport de matériaux, etc. Zutari développe également activement des solutions de réalité virtuelle (VR) pour former les opérateurs d'équipements et d'installations électriques à haute tension dans la sécurité de leurs propres bureaux. Ces solutions de formation auront un impact significatif sur l'avenir de la formation des opérateurs et des entrepreneurs.
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