Ha comenzado el proyecto ReliaBlade2-NL, que reúne al consorcio holandés compuesto por TNO, Shell, la Universidad Técnica de Delft, Suzlon, Tarucca y Fibersail, con el objetivo de mejorar la fiabilidad de las palas de las turbinas eólicas mediante el seguimiento de su salud estructural a lo largo de su vida útil. Para lograr esto, los conceptos de gemelos digitales existentes se adaptarán para predecir la vida útil restante de la pala y así respaldar las operaciones y el mantenimiento.
El rápido aumento de la capacidad de las turbinas y el aumento del tamaño de las palas asociadas han llevado a una demanda de nuevos modelos de palas con extensas campañas de prueba. Sin embargo, los defectos de fabricación producen daños durante la certificación y el uso comercial, lo que resulta en posibles fallos de las palas, que afectan a la producción de electricidad y tienen consecuencias de gran alcance para los productores de energía eólica y el papel de la industria en la transición energética.
ReliaBlade2-NL busca combinar todos los aspectos en un marco integrado que respalde las decisiones de mantenimiento predictivo. El marco de gemelos digitales, que combina el monitoreo de la salud estructural, el modelado y el análisis probabilístico, reducirá el riesgo de fallos de la pala, lo que permitirá realizar inspecciones y reparaciones preventivas. Los resultados clave incluyen modelos de predicción de fallos y fatiga, resultados de pruebas de validación, datos de validación de campo de turbinas operativas y un gemelo digital estructural para la predicción probabilística de la vida útil.
Sistemas de predicción de la vida útil restante
Durante cuatro años de investigación, el proyecto ReliaBlade2-NL buscará adoptar un enfoque integrado en tres aspectos principales. En primer lugar, se desarrollará un esquema de modelado de palas para permitir predicciones del comportamiento estructural de las palas a lo largo del tiempo en función de su condición actualizada. Para validar los métodos y modelos, las pruebas a diferentes niveles incluyen materiales, nivel de subcomponente, pala a escala real y turbina operativa.
En segundo lugar, se desarrollará la monitorización de la estructura para la caracterización de las palas y el diagnóstico de daños mediante algoritmos para analizar e interpretar datos de sensores de tensión, aceleración y emisión acústica. El equipo del proyecto utilizará datos de monitoreo para la caracterización de las palas y la detección de anomalías durante la operación.
Por último, se desarrollará una herramienta de apoyo a la toma de decisiones que utilice información del gemelo digital. Los aspectos de integración van desde datos meteorológicos, costes y disponibilidad de recursos, hasta información específica de activos y requisitos de mantenimiento. Además, el equipo del proyecto analizará el riesgo de trasladar las acciones de mantenimiento en el tiempo y definirá límites de tolerancia para optimizar estas intervenciones.
En este proyecto está prevista la realización de una campaña de medición de aerogeneradores en un parque eólico marino en el que se utilizarán sistemas de monitorización del estado de las palas desarrollados por Fibersail y Tarucca. Por su parte, TNO desarrollará métodos para el pronóstico y diagnóstico estructural, y desarrollará los gemelos digitales junto con Shell. Por último, la Universidad Técnica de Delft realizará pruebas de la mano de Suzlon y desarrollará modelos de vida útil restante (RUL) para las palas.