Por qué vigilar los cimientos de los aerogeneradores

En este artículo, exploramos el papel fundamental que desempeña la supervisión del estado estructural de las cimentaciones de los aerogeneradores, ya sea en el marco de campañas de inspección o de operaciones y mantenimiento regulares. 

Aunque la supervisión de los aerogeneradores suele centrarse en las palas y los componentes mecánicos, es fundamental reconocer las ventajas operativas, financieras y de gestión de riesgos de la supervisión de los cimientos. Exploraremos cómo la supervisión de los cimientos puede optimizar la eficiencia de los parques eólicos, ahorrar costes, garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad y prolongar la vida útil de los aerogeneradores. Esto último es especialmente relevante en un contexto actual en el que la infraestructura de los parques eólicos está envejeciendo: la necesidad de prolongar la vida útil de estos activos se vuelve crítica para satisfacer la demanda prevista de fuentes de energía limpias. 

También analizamos el impacto del cambio climático en las torres y cimientos de los aerogeneradores y sugerimos medidas para mitigar los riesgos. 

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Registradores de datos inalámbricos Worldsensing registran la inclinación de las torres, la tensión de los pernos y el hundimiento de los cimientos en Dinamarca como parte del proyecto Virtuwind de Horizonte 2020 de la Unión Europea (Acuerdo de subvención nº 671648).

Ventajas operativas

Detección precoz de problemas: La supervisión periódica de parámetros estructurales clave, como la inclinación y el desplazamiento vertical y horizontal, ayuda a detectar problemas estructurales en una fase temprana, lo que permite realizar reparaciones o tareas de mantenimiento a tiempo. Esto minimiza el tiempo de inactividad y maximiza la eficiencia operativa de los aerogeneradores. Entre los sensores típicos utilizados se incluyen inclinómetros, galgas extensométricas para verificar los supuestos de diseño bajo carga y medidores de grietas para controlar la evolución de las grietas una vez detectadas.

Rendimiento óptimo: La supervisión minuciosa del estado estructural de los aerogeneradores permite detectar rápidamente cualquier desviación o anomalía, garantizando así su funcionamiento óptimo. Incluso el más mínimo movimiento de los cimientos puede crear tensiones adicionales en toda la turbina, un factor que podría haberse pasado por alto durante la fase de diseño. El seguimiento del comportamiento de las cimentaciones de los aerogeneradores permite conocer mejor su estado, optimizar la producción de energía y minimizar las pérdidas de ingresos derivadas de un rendimiento insuficiente o de un tiempo de inactividad inesperado.

También es crucial tener en cuenta el impacto del cambio climático en estas estructuras, ya que los fenómenos meteorológicos extremos pueden provocar un aumento de las cargas y tensiones. Los cambios en el régimen de precipitaciones y el contenido de humedad del suelo también pueden afectar a la estabilidad y la capacidad portante de los cimientos, mientras que el aumento del nivel del mar y la erosión costera pueden repercutir en los cimientos de los aerogeneradores marinos.

Ventajas financieras

Ahorro de costes: La supervisión del estado estructural de las cimentaciones de los aerogeneradores permite anticipar posibles averías o reparaciones importantes y abordarlas de forma proactiva. Esto ayuda a evitar costosas reparaciones de emergencia o sustituciones, que requieren la parada de la turbina (es decir, tiempo de inactividad no planificado), lo que puede tener un impacto financiero significativo.

Prolongación de la vida útil y repotenciación: En el contexto de los proyectos de ampliación de la vida útil y repotenciación, la supervisión del estado estructural de las cimentaciones de los aerogeneradores resulta aún más crucial. Permite a los operadores de parques eólicos evaluar con precisión la vida útil restante de las cimentaciones. Al identificar con antelación cualquier degradación o deterioro, se pueden tomar las medidas adecuadas para prolongar la vida útil de los aerogeneradores más allá de su vida operativa estimada inicialmente. También ayuda a determinar la idoneidad de las cimentaciones existentes para su repotenciación y a evaluar si pueden soportar las mayores cargas y tensiones asociadas a turbinas nuevas y más potentes. Al supervisar las cimentaciones, los operadores pueden tomar decisiones informadas sobre su mejora o sustitución para garantizar la viabilidad a largo plazo del parque eólico.

Ventajas de la gestión de riesgos

Garantía de seguridad: Los aerogeneradores están sometidos a diversos factores ambientales, como fuertes vientos, vibraciones y fenómenos meteorológicos extremos. Supervisar el estado estructural ayuda a garantizar la seguridad de los aerogeneradores y a minimizar el riesgo de fallos catastróficos que podrían poner en peligro al personal o las infraestructuras cercanas.

Cumplimiento de la normativa: Muchos países cuentan con reglamentos y normas para garantizar la integridad estructural de los aerogeneradores. La supervisión y el mantenimiento periódicos de las cimentaciones ayudan a los operadores de parques eólicos a cumplir estas normativas, evitando posibles sanciones y problemas legales.

En general, la supervisión del estado estructural de los cimientos de los aerogeneradores proporciona eficiencia operativa, ahorro económico y una gestión eficaz de los riesgos. Permite un mantenimiento proactivo, la detección temprana de problemas y la toma de decisiones informadas, maximizando el rendimiento, la vida útil y la seguridad de los aerogeneradores, más aún ante los retos del cambio climático.

Los registradores de datos Worldsensing son capaces de leer una gran variedad de sensores estructurales, geotécnicos y medioambientales, enviando los datos de forma inalámbrica a una pasarela. Con una duración de la batería superior a 10 años, los nodos inalámbricos pueden instalarse fácilmente y, lo que es más importante, reubicarse en otras turbinas con un esfuerzo mínimo. Los datos pueden enviarse desde cientos de nodos, que abarcan varias turbinas, a una única pasarela situada a una distancia de hasta 15 km, lo que proporciona una solución fácil y segura para gestionar los datos críticos de seguridad.

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