O&M: SOLUCIONES DE DIGITALIZACIÓN Digitalización para el despliegue de la energía eólica La industria eólica ha aumentado la capacidad de generación de Europa en 11,3 GW en el año 2018. Con una capacidad instalada de 178,8 GW, la energía eólica sigue siendo la segunda fuente de energía en la UE-28 y es probable que supere al gas natural en 2019. El mundo energético, y la industria eólica no es una excepción, está inmerso en una continua búsqueda de oportunidades para optimizar operaciones, para mejorar la producción y para reducir interrupciones no planificadas que suponen elevados costes. En los últimos años el sector eólico está consiguiendo reducir sensiblemente el coste de la energía (el LCOE - Levelized Cost Of Energy) haciendo ésta competitiva frente a otras fuentes de energía. En este sector, los costes de operación y mantenimiento (O&M) constituyen una parte considerable de los costes totales. La implantación de las nuevas tecnologías digitales puede ayudar a reducir estos al optimizar el diseño, así como la operación y mantenimiento; y mejorar el rendimiento y la productividad de las turbinas. BORJA TELLADO, AINHOA PUJANA Y GERMÁN PÉREZ TECNALIA RESEARCH & INNOVATION Dos ámbitos de actuación de Tecnalia relacionados con tecnologías digitales tienen precisamente como propósito esta reducción de costes: el desarrollo de gemelos digitales y la modelización numérica para la validación de diseños de aerogeneradores. Gemelos digitales de turbinas eólicas Un gemelo digital puede definirse como una representación integral de un producto individual que incluye las propiedades, condición y comportamiento del objeto de la vida real a través de modelos y datos que configuran un simulacro digital del mismo. Así, por ejemplo, el gemelo digital desarrollado por el centro de competencia Digital Energy de Tecnalia remeda digitalmente el comportamiento de una turbina eólica, proporcionando una herramienta que disminuye los riesgos en la fase de diseño de nuevas turbinas y optimiza la operación y mantenimiento de las existentes al minimizar las horas de indisponibilidad. Se trata de un gemelo digital que combina capacidades avanzadas de simulación con el uso de técnicas inmersivas (VR) para la interacción con el usuario. En este gemelo digital, la generación de un modelo complejo retroalimentado por medidas reales permite su calibración y exposición a escenarios límite y evaluar la incidencia de estos. Esto permite anticipar la respuesta ante eventos no previstos. La aplicación de modelos regresivos, por su parte, permite detectar ámbitos de operación que deriven en anomalías y anticipar medidas correctoras o habilitar “modos seguros”. Además, el uso de la realizad virtual y modelos 3-D habilitan la formación segura de operaciones de mantenimiento e instalación en entornos hostiles. Como es de esperar, para emular las propiedades, condición y comportamiento de una turbina real, el gemelo virtual requiere de una capacidad de cálculo nada desdeñable. A fin de dar respuesta de forma flexible a estas necesidades, el gemelo digital desarrollado contempla una implementación basada en el concepto Cloud-Edge computing. Esta aboga por la transferencia de capacidad de computación de la nube a los nodos, en este caso la turbina, de forma que se agilizan y se generalizan los cálculos en la nube, mientras que cualquier tipo de particularización o adecuación de los datos se hace en los nodos. Las diferentes funcionalidades del gemelo digital antes mencionadas: simulación avanzada de los escenarios de operación (modelado analítico), la adaptación dinámica al contexto de operación (modelos de regre- 50 energética XXI · 184 · MAR19
Energetica184marzo2019
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