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Energetica184marzo2019

O&M: SOLUCIONES DE DIGITALIZACIÓN sión) y la aplicación de realidad virtual para la visualización avanzada (modelado 3D); se presentan al usuario de forma agrupada a partir de un único interfaz o canal de comunicaciones, implementado en formato de microservicios. Del mismo modo, la capacidad de generalización, extensión y convivencia de diferentes gemelos virtuales en una única plataforma se garantiza mediante la implementación de ontologías precisas siguiendo el standard IFC-4 (Industrial Foundation Classes). La generalización y extensión de los gemelos digitales se complementa con la implementación de una arquitectura que adopta un middleware abierto a través del cual se puede interoperar con sistemas de supervisión, mantenimiento o back-office de terceros. Modelización numérica de aerogeneradores en eólica offshore Los modelos simulan el comportamiento de sistemas, subsistemas o componentes frente a una serie de casos de carga que representan diferentes condiciones de funcionamiento, particularizadas para las condiciones de un emplazamiento concreto. Un ejemplo de este tipo de modelos en eólica offshore sería la producción de energía bajo diferentes condiciones de viento, que considere también el efecto del oleaje y de las corrientes sobre la subestructura. Otro ejemplo sería el caso de una parada de emergencia por pérdida de la red eléctrica, en el que se contemplen las posibles combinaciones de condiciones meteorológicas y/u oceánicas. En eólica terrestre los modelos numéricos están orientados principalmente a caracterizar la aerodinámica, para simular las cargas y efectos sobre diferentes componentes. Su objetivo generalmente es verificar el diseño estructural de dichos componentes o subsistemas. En eólica offshore la modelización se hace más compleja al ser necesario considerar también la hidrodinámica. Aunque los modelos aero-hidro-servo-elásticos acoplan todos los efectos a los que está sometido un aerogenerador, la complejidad se intensifica cuando se considera la modelización de aerogeneradores flotantes. En estas situaciones la máquina está sometida a efectos hidrodinámicos que influyen en la carga aerodinámica que ‘ve’ el aerogenerador, ya que el sistema de fondeo introduce un grado de libertad más en comparación con la eólica fija al fondo. Para afrontar esta complejidad y dar respuesta a estas situaciones, en Tecnalia se han desarrollado modelos numéricos que combinan la simulación ofrecida por diferentes paquetes de software comercial para la hidrodinámica (OrcaFlex, Ansys Aqwa), con software libre para la aerodinámica (Fast) y con herramientas propias para el pre y post-procesado de las simulaciones (miles de casos de carga). Estos modelos numéricos se calibran y validan mediante ensayos en canal hidrodinámico a escala reducida (entre 1:50 y 1:35 en función del dispositivo y de las limitaciones del canal). El objetivo de estas campañas de ensayo es obtener coeficientes hidrodinámicos que permiten calibrar los coeficientes teóricos y, así, mejorar la precisión de los modelos. Para ello, se diseñan modelos a escala con gran precisión, que representen fielmente los pesos, centros de gravedad e inercias del dispositivo. Tecnalia ha diseñado y realizado con éxito varias campañas de ensayo en las que (i) se han definido los casos de carga que hay que simular para obtener los coeficientes deseados; (ii) se ha diseñado el modelo a escala y verificado su fiabilidad para representar el modelo real; (iii) se han definido los sensores para obtener esos coeficientes; (iv) se ha realizado un seguimiento de la ejecución de los ensayos; y (v) se han procesado los resultados para extraer los coeficientes para la calibración de los modelos numéricos y obtenido las pertinentes conclusiones que afectan al diseño del dispositivo. Este proceso se ha aplicado, por ejemplo, al desarrollo de la estructura flotante de NAUTILUS Floating Solutions (www.nautilusfs. com). Se trata esta de una estructura semisumergible que se ha ensayado a escala para diferentes tamaños de aerogenerador (5, 8 y 10 MW) para validar los modelos numéricos desarrollados. Cabe indicar a este respecto que Nautilus ha obtenido el ‘statement of feasibility’ por parte de DNVGL, lo que supone la certificación del procedimiento de diseño y, por tanto, del proceso de modelización numérica. En el marco de la modelización numérica Tecnalia participa en las principales iniciativas internacionales para el desarrollo y comparación de modelos numéricos, como son las tareas OC5 y OC6 de IEA Wind, o el Joint Industry Project Coupled Dynamic Analysis of Floating Wind Turbines, promovido por DNV-GL y que ha derivado en la Recommended Practice DNVGL-RP-0286 �� energética XXI · 184 · MAR19 51


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