En el campo de la generación de energía eólica, la condición de seguridad de los cimientos de las turbinas eólicas está directamente relacionada con el funcionamiento estable de todo el sistema de generación de energía. Los aerogeneradores marinos se enfrentan a los retos del complejo entorno marino, en el que el impacto de las olas sobre los cimientos del aerogenerador constituye una gran amenaza para la seguridad. Los medios de monitoreo tradicionales a menudo son inadecuados para enfrentar este desafío, y la aparición de sensores de olas ha traído la esperanza de resolver el problema de monitoreo de seguridad de los cimientos de las turbinas eólicas.
El sistema de sensor de olas cambia las reglas del juego. En los nodos clave de los cimientos de la turbina eólica, tres conjuntos de sensores forman una red de protección tridimensional-: parches inductivos fijados a las patas del pilote capturan la deformación del acero en tiempo real, un escáner submarino mapea la topografía alrededor de los cimientos del pilote cada seis horas y un radar de olas en la parte superior predice olas enormes con hasta 2 kilómetros de anticipación, con una hora de anticipación. Las mediciones de un proyecto durante un tifón mostraron que cuando los sensores de olas capturaron las patas del pilote bajo una presión cercana al límite-, el sistema activó inmediatamente el programa de protección, evitando con éxito daños estructurales.
Estos datos convergen en el centro inteligente del sensor de olas para generar más energía; el sistema genera automáticamente un mapa de calor del riesgo de socavación y dirige al buque de ingeniería para que coloque rocas protectoras con precisión; prioriza el mantenimiento según el índice de fatiga del metal; y ajusta de forma remota el ángulo de orientación de la turbina eólica cuando predice la llegada de una ola enorme. Después de la instalación de un parque eólico, la tasa de accidentes graves se redujo en dos-tercios y la respuesta a fallas se redujo de 45 días a una alarma-en tiempo real.
Este conjunto de sensores de olas está reescribiendo las cuentas económicas de la energía eólica. Después de tres años de uso, un operador descubrió que los presupuestos de mantenimiento se habían reducido en una cuarta parte, los costos de seguros se habían reducido en un 18 % y no había habido fallas durante todo un año. Mientras que el modelo tradicional requiere que el 12% de la inversión total se invierta en mantenimiento, el sistema de monitorización inteligente reduce la proporción al 7%, lo que se traduce en un ahorro de decenas de millones de dólares por turbina durante todo su ciclo de vida.
Los sensores de olas también funcionan en conjunto con otros equipos de monitoreo. Con sensores de deformación, sensores de desplazamiento instalados en los cimientos del aerogenerador, etc., para lograr una gama completa de monitoreo de los cimientos del aerogenerador. Al combinar los datos de las olas medidos por el sensor de olas con la tensión sobre la estructura de los cimientos reflejada por el sensor de deformación, se puede analizar con mayor precisión el estado de seguridad de los cimientos y es posible determinar si los cimientos han sufrido algún daño estructural debido al impacto de las olas.
La tecnología-de vanguardia sigue evolucionando. Los ingenieros están creando "dobles digitales" de las turbinas en sus computadoras para simular el estado de la estructura con datos en tiempo real-de sensores de olas; se están desarrollando materiales autocurativos para consolidar automáticamente el fondo marino cuando se detecta riesgo de ahuecamiento; y la tecnología blockchain está creando un "registro de salud" a prueba de manipulaciones-para cada infraestructura.
Como dice el ingeniero jefe: "Estos sensores de olas dan al acero la capacidad de detectar el océano por primera vez. Hemos enseñado a las turbinas eólicas a bailar con el mar, manteniendo estable el futuro de la energía limpia en medio de las olas". Cuando el gigante blanco de 100-metros de altura se erige en el azul profundo, los sensores brillantes en las profundidades de los cimientos de pilotes iluminan silenciosamente el camino de la sabiduría humana para aprovechar el océano.
