Главная / Новости / Отрасли ТЭК / В ТПУ создали модель глубокой нейросети для прогнозирования растворимости водорода при подземном хранении
06:59, 23 Ноября 24
Нефтегазовая Россия Сибирский ФО
В ТПУ создали модель глубокой нейросети для прогнозирования растворимости водорода при подземном хранении
 Ученые Томского политехнического университета впервые разработали гибридные модели глубокого обучения для точного определения растворимости водорода при его подземном хранении.
Научное исследование выполнено в рамках федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
В последние годы наблюдается стремительный рост интереса к водородным технологиям, особенно в контексте перехода к альтернативным и возобновляемым источникам энергии, которые, в перспективе, могут заменить традиционные ископаемые ресурсы и сократить углеродный след, а также способствовать переходу к устойчивой и экологичной энергетике.
Подобный переход требует решения множества задач, среди которых вопрос хранения водорода. В настоящее время водород обычно хранится в газообразной или жидкой фазе в наземных резервуарах. Однако одним из наиболее перспективных и экономически эффективных методов является его подземное хранение.
Среди преимуществ этого метода – экономичность, ресурсоемкость, безопасность, масштабируемость. Чаще всего для подземного хранения водорода используют соленые водоносные горизонты и истощенные газовые/нефтяные пласты. Однако, у ученых и инженеров вызывает опасение потенциальное взаимодействие водорода с остаточными углеводородами в пласте, подземными минералами и микробами.
«Соленые водоносные горизонты хорошо изучены в части улавливания, утилизации и хранения CO₂, однако их пригодность для хранения H2 требует дальнейшего детального изучения. Одним из ключевых параметров является растворимость H2 в рассоле, измерение которой – сложный и дорогостоящий процесс. Методы машинного обучения могут обеспечить точные и надежные прогнозы растворимости, анализируя различные входные параметры и превосходя традиционные методы», – говорит руководитель исследования, инженер-исследователь Центра Хериот-Ватт ТПУ Шадфар Давуди.
Для прогнозирования растворимости H2 уже используются различные традиционные алгоритмы машинного обучения, включая использование оптимизационных методов для повышения точности моделей. Так, исследователи все чаще используют сверхточные нейронные сети (CNN) и сети долгой краткосрочной памяти (LSTM) для достижения более точных и обобщающих прогнозов. Эти алгоритмы уже успешно используются в различных областях энергетики и геологии.
«Автономные модели глубокого обучения при этом имеют ряд недостатков, таких как высокая вычислительная нагрузка, медленная сходимость, чувствительность к выбросам данных. Более того, сложные архитектуры нейронных сетей часто страдают от проблем, связанных с оптимизацией гиперпараметров. По нашему мнению, интеграция методов глубокого обучения с оптимизационными алгоритмами может заметно улучшить прогнозирование показателей растворимости водорода», – отмечает молодой ученый ТПУ.
В рамках проекта «Цифровая нефтесервисная компания: цифровое сопровождение добычи и переработки нефти и газа» впервые разработаны гибридные модели, объединяющие CNN и LSTM с алгоритмами оптимизации, такими как метод оптимизации роста (GO) и алгоритм оптимизации «серых волков» (GWO). Обучение и тестирование моделей проводилось на основе обширного набора лабораторных данных, включающего 981 замер, таких как температура, давление, соленость и тип соли. Данные были разделены на обучающую и тестовую выборки с использованием оптимального коэффициента разделения, определенного на основе анализа чувствительности.
«Выбор в пользу GWO и GO для точной настройки гиперпараметров и архитектуры CNN и LSTM был сделан потому, что они превзошли другие оптимизационные алгоритмы по ряду показателей, включающих более высокую скорость вычислений и расширенные возможности глобального поиска. Особое внимание уделялось разработке гибридных моделей глубокого обучения. Проведенные исследования показали, что среди разработанных моделей лучшие результаты показывает CNN-GO. В перспективе, она может быть использована для надежного прогнозирования растворимости H2 без непосредственного проведения лабораторных исследований, которые зачастую являются трудоемкими и времязатратными. В целом, подобный подход может привести к разработке более эффективных и экономически выгодных методов подземного хранения водорода», – подчеркивает Шадфар Давуди.
Источник: пресс-служба Томского политехнического университета
Все новости за сегодня (50)
16:10, 17 Февраля 25
 «Росатом» обучает белорусских специалистов обращению с РАО
дальше..
|
 |
16:05, 17 Февраля 25
 «Газпром трансгаз Екатеринбург» зафиксировал рекорд по использованию КПГ при ремонтных работах
дальше..
|
|
15:40, 17 Февраля 25
 «Россети» обновили портал по решению электросетевых задач
дальше..
|
|
14:15, 17 Февраля 25
 Горнорудный дивизион «Росатома» приобрел лицензию на новое месторождение урана
дальше..
|
|
14:10, 17 Февраля 25
 Фестиваль культуры коренных народов Севера в Тюменской области посетили около 1 500 гостей
дальше..
|
|
14:06, 17 Февраля 25
 Генеральным директором «Россети Янтарь» назначен глава «Россети Северо-Запад» Вячеслав Торсунов
дальше..
|
|
14:03, 17 Февраля 25
 Экономический эффект программы производственной эффективности «Самаранефтегаза» превысил 2,7 млрд рублей
дальше..
|
|
13:58, 17 Февраля 25
 Более 1,7 млрд рублей направит Эн+ на ремонтную программу предприятий угольного дивизиона в 2025 году
дальше..
|
|
13:54, 17 Февраля 25
 Кузбасская шахта «Антоновская» отрабатывает новую лаву
дальше..
|
|
13:53, 17 Февраля 25
 «Волгоградэнерго» электрифицировало 73 объекта операторов сотовой связи и интернет-провайдеров
дальше..
|
|
13:51, 17 Февраля 25
 Верхнетагильская ГРЭС направила 10,9 млн рублей на природоохранные мероприятия в 2024 году
дальше..
|
|
13:36, 17 Февраля 25
 «Пермэнерго» отключило от электроснабжения 24 частных дома в микрорайоне Чапаевский
дальше..
|
|
13:33, 17 Февраля 25
 При поддержке Белоярской АЭС в Заречном создан Центр промышленной медицины
дальше..
|
|
13:27, 17 Февраля 25
 Специалисты «Чувашэнерго» – участники Дня открытых дверей Чувашского госуниверситета
дальше..
|
|
11:21, 17 Февраля 25
 БПЛА атаковали нефтеперекачивающую станцию КТК на Кубани
дальше..
|
|
11:15, 17 Февраля 25
 «Газпром нефть» отчиталась о результатах работы в 2024 году
дальше..
|
|
11:07, 17 Февраля 25
 Новинка – компактный преобразователь частоты Sinvel SID100 для плотного монтажа
дальше..
|
|
10:55, 17 Февраля 25
 Казатомпром и Axpo Power AG подписали первый контракт на поставку казахстанского урана на АЭС Швейцарии
дальше..
|
|
10:51, 17 Февраля 25
 РусГидро в рамках благотворительной программы выпустило уже 12 научно-популярных и художественных книг для детей и юношества
дальше..
|
|
10:01, 17 Февраля 25
 «Россети Юг» направили почти 3 млрд рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов в 2024 году
дальше..
|
|
09:44, 17 Февраля 25
 «Оренбургэнерго» отремонтирует 3000 км ЛЭП всех классов напряжения
дальше..
|
|
08:49, 17 Февраля 25
 Иркутская нефтяная компания поддержала 15 инициативных проектов жителей Усть-Кута
дальше..
|
|
08:20, 17 Февраля 25
 Производитель систем радиационного контроля стал резидентом ОЭЗ «Технополис Москва»
дальше..
|
|
08:16, 17 Февраля 25
 Установленная мощность Угличской ГЭС достигнет 130 МВт
дальше..
|
|
07:29, 17 Февраля 25
 «Казаньоргсинтез» обновляет систему рекуперации побочных газов
дальше..
|
|
07:24, 17 Февраля 25
 В Москве модернизировали 15 газорегуляторных пунктов в 2024 году
дальше..
|
|
06:35, 17 Февраля 25
 В Минэнерго России рассказали о потенциале расширения программы социальной газификации
дальше..
|
|
06:31, 17 Февраля 25
 На Жигулевской ГЭС отремонтирован гидроагрегат мощностью 125,5 МВт
дальше..
|
|
06:24, 17 Февраля 25
 Северная сбытовая компания принимает документы для применения в расчётах расширенного диапазона электропотребления
дальше..
|
|
06:22, 17 Февраля 25
 Зейская ГЭС произвела более 235 млрд кВт·ч с начала эксплуатации гидроагрегатов
дальше..
|
|
05:54, 17 Февраля 25
 Количество электрозарядных станций «АтомЭнерго» увеличится до 255 единиц в I квартале 2025 года
дальше..
|
|
05:51, 17 Февраля 25
 «Газпром добыча Уренгой» в 2024 году сэкономил около 437 тысяч тонн условного топлива
дальше..
|
|
05:40, 17 Февраля 25
 «НОВАТЭК-Челябинск» построит в Златоусте и Усть-Катаве площадки для мини-футбола
дальше..
|
|
04:49, 17 Февраля 25
 ГУП «ТЭК СПб» заменит 1,5 км теплосетей в квартале у станции метро «Гражданский проспект»
дальше..
|
|
04:27, 17 Февраля 25
 Противопаводковая тренировка на ТЭЦ «Восточная» подтвердила готовность энергетиков к действиям в ЧС
дальше..
|
|
04:23, 17 Февраля 25
 Дочерняя компания «Росэнергоатома» открыла первые 7 электрозарядных станций в Санкт-Петербурге
дальше..
|
|
04:18, 17 Февраля 25
 В Саратове газифицирована ледовая арена
дальше..
|
|
04:15, 17 Февраля 25
 В Нововоронеже состоялся показ российского военного триллера о событиях ВОВ «Красный призрак»
дальше..
|
|
04:06, 17 Февраля 25
 В Большереченский район Омской области пришел сетевой газ
дальше..
|
|
04:03, 17 Февраля 25
 «Россети» установят более мощные трансформаторы в Филимонковском районе Москвы
дальше..
|
|
04:00, 17 Февраля 25
 Белорусская АЭС выработала более 39 млрд кВт/ч
дальше..
|
|
03:59, 17 Февраля 25
 В южной части Пскова введен в эксплуатацию газопровод
дальше..
|
|
03:54, 17 Февраля 25
 В подмосковной Электростали открыт Центр промышленной медицины
дальше..
|
|
03:48, 17 Февраля 25
 «Сетевая компания» Татарстана применяет новый метод работ под напряжением 35 кВ с помощью консольного крана
дальше..
|
|
03:25, 17 Февраля 25
 «Росатом» запускает VIII конкурс видеороликов Atoms Empowering Africa
дальше..
|
|
03:22, 17 Февраля 25
 В Ивановской области подключен к сетевому газу Гаврилово-Посадский хлебокомбинат
дальше..
|
|
03:15, 17 Февраля 25
 В Волгодонске при поддержке атомщиков открылся новый исторический музей
дальше..
|
|
03:14, 17 Февраля 25
 «Росэлектроника» создала мобильное приложение для организации удаленных рабочих мест
дальше..
|
|
03:09, 17 Февраля 25
 В Удомле обсудили развитие туристического потенциала атомграда
дальше..
|
|
03:02, 17 Февраля 25
 В Гатчинском районе Ленинградской области построен межпоселковый газопровод для газификации четырех деревень
дальше..
|
|
|
|
|
|
Два РЭС в «Чувашэнерго» признаны лучшими по итогам 2024 года