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Indicadores y procesos de mejora

Aunque los aerogeneradores modernos vienen equipados con equipos CMS que consisten en una serie de acelerómetros para el control de las vibraciones, colocados a lo largo del tren de potencia de la turbina, las turbinas más antiguas carecen de este sistema que permite detectar, en un etapa muy temprana, fallos mecánicos típicos de los aerogeneradores.

Por otra parte, si tenemos en cuenta los fallos eléctricos con riesgo de incendio de los equipos, es común que se produzcan en el cuadro situado en la base del aerogenerador o en los empalmes de cableado debido al elevado calentamiento de los componentes. El análisis termográfico permite detectar estos calentamientos excesivos de los componentes permitiendo su inspección continua.

En el marco de este proyecto también se ha desarrollado un sistema de comunicaciones por radio punto a punto que permiten hacer la instalación en cualquier ubicación, sin necesidad de cobertura móvil, y sin necesidad de conectarse a la red OT del parque eólico.

Cuantificación/Estimación reducción consumo

La instalación de acelerómetros en el aerogenerador para los análisis espectrales de vibraciones, permiten generar alarmas de fallo incipiente, o el inicio de una degradación de un componente o predecir el momento de fallo en caso de que no sea reversible. En paralelo, se instalan cámaras termográficas que permiten medir, en tiempo continuo, la temperatura de los armarios eléctricos y/o de los empalmes de cableado, para así generar alarmas en caso de que se supere un umbral determinado en cualquiera de los bornes/empalmes y así maximizar la vida útil de los componentes y la producción efectiva de los activos.

En el caso de las vibraciones, el coste final del dispositivo IoT supone el 20% del coste de un sistema comercial, y en el caso de las cámaras termográficas, es menor aún.

En el proyecto piloto de validación se instalaron 25 unidades completas en la flota de Acciona y se ha planificado su instalación en 1095 aerogeneradores y la solución de termografías a otras 183 turbinas.

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

Acciona Energía, al generar electricidad con sus aerogeneradores, evita la emisión de grandes cantidades de CO2 que de otra manera se producirían en centrales eléctricas convencionales. Cada turbina puede evitar la emisión de miles de toneladas de CO2 anualmente, y los parques eólicos en conjunto contribuyen significativamente a la descarbonización del mix eléctrico y a la reducción de otros contaminantes. Esta descarbonización resulta vital para combatir el cambio climático.

Innovación aplicada y buenas prácticas

Los principales puntos diferenciales son:

– Hardware de bajo coste: tanto los sensores de vibraciones, como las cámaras termográficas, como los equipos de comunicación empleados, son de muy bajo coste, suponiendo tan sólo una fracción del coste de otros dispositivos disponibles en mercado. Para el caso de vibraciones, supone alrededor de un 20% del coste de un sistema comercial, y en el caso de las cámaras termográficas, es menor aún.

– Comunicaciones radio punto-a-punto: la solución se despliega a través de un sistema de comunicaciones punto-a-punto por radio, que permiten hacer la instalación en cualquier ubicación, sin necesidad de cobertura móvil, y sin necesidad de conectarse a la red OT del parque, de tal manera que se eliminan los riesgos de ciberseguridad, y se reducen costes de comunicaciones. El hardware requerido para estas comunicaciones es muy barato, y el protocolo empleado (WiFi LR) permite hacer una gestión completa de los dispositivos de manera remota gracias a los p

Uso de tecnologías (TICs)

La propuesta para el piloto consistió en instalar un servidor Thingsboard (con su correspondiente Edge) en la subestación del parque eólico. Se usa la instancia de Thingsboard Community Edition (Open Source) en un microcomputador con CentOS 7. Dicha instancia actuará como servidor IoT y los dispositivos enviarán la información al IoT Hub de Thingsboard.

Esta instancia, sería la encargada de almacenar toda la información recogida de los dispositivos (telemetría y alarmas). Además, permitiría a los técnicos el acceder a un panel informativo que mostrará toda esa información de forma simplificada.

La capacidad mínima del servidor para el despliegue de ThingsBoard será al menos 4GB de RAM, con el que se podrían llegar a manejar hasta 100 dispositivos, pudiendo ejecutar el SW que permitirá mostrar los dashboard al usuario.