WILLOW tiene como principal objetivo diseñar un innovador sistema de monitorización de la salud estructural capaz de proporcionar datos de alta calidad para realizar una prognosis fiable de la vida útil de la flota, utilizando modelos físicos y métodos de inteligencia artificial, que se utilizarán a su vez para la toma de decisiones y la programación del mantenimiento. El proyecto comenzó el pasado mes de octubre con la celebración de la reunión de lanzamiento en Bélgica que, además de la participación de los socios del proyecto, contó con la presencia del representante de CINEA (European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency).

CONTEXTO

A medida que la energía eólica aumenta su participación en los mercados energéticos, los parques eólicos desempeñan un papel más importante en la estabilidad del sistema eléctrico. En este contexto, se espera que evolucione el esquema actual de maximizar sistemáticamente la producción de energía mientras se resuelve la variabilidad del viento con otras fuentes de generación de electricidad despachables que pujan en los mercados diarios. En su lugar, los parques eólicos podrían contribuir activamente a la estabilidad del sistema eléctrico suministrando una producción de energía ordenada (y no máxima) en función de las necesidades del operador de la red. Esto implica la regulación a la baja (también conocida como reducción de potencia) del parque eólico (produciendo menos potencia de la disponible). La práctica actual consiste a menudo en: (1) regular a la baja cada turbina en la misma cantidad, es decir, un despacho de potencia uniforme entre las turbinas, o (2) parar unas pocas turbinas y dejar que las demás produzcan la máxima potencia.

Sin embargo, este enfoque no aprovecha el potencial de mejora de la integración en la red y de reducción de la degradación de los activos de que disponen los operadores de los parques. Por el contrario, la excesiva regulación a la baja y los frecuentes arranques y paradas pueden afectar negativamente a la vida útil, ya que las turbinas funcionan en condiciones que no son las de diseño. Estos temas preocupan cada vez más a los operadores de parques, si bien no se acaban de incorporar modificaciones en los algoritmos. Las razones de la falta de éxito en la aplicación de nuevos sistemas de toma de decisiones son principalmente dos:

- Las turbinas eólicas son responsabilidad de los fabricantes de turbinas como subcontratistas, y no de los propios operadores de los parques.

- La naturaleza multiescala y multidisciplinar de la energía eólica, que hace especialmente compleja la inclusión conjunta de la degradación de los componentes y la integración en la red.

WILLOW abordará estos retos centrándose en el control del despacho de potencia, que es libertad del operador del parque, y aportando conocimientos complementarios y soluciones eficientes de modelización multiescala y multidisciplinar basadas en investigaciones recientes.

OBJETIVOS

Los objetivos de WILLOW, se pueden desglosar en tres apartados:

1.La monitorización de la salud estructural basada en cargas, aceleraciones, imágenes, pérdidas de espesor teniendo en cuenta la fatiga, la corrosión por picaduras y la degradación del revestimiento mediante el uso de sensores físicos y virtuales combinados con técnicas de aprendizaje automático

2.La creación de herramientas de pronóstico mediante la combinación de datos SCADA y SHM (Structural Health Monitoring), utilizando modelos físicos y métodos Machine Learning, para poder predecir la vida útil consumida y la vida útil restante del parque offshore.

3.La creación de una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el despacho inteligente de energía en condiciones de restricción y la programación de actividades de Operación y Mantenimiento.

Mediante WILLOW se espera una reducción del 50% de los costes de inspección, la extensión de 5 años de la vida útil del parque eólico offshore, la reducción de contaminación acústica de un 4% y una reducción de hasta el 10 % en el coste nivelado de la energía.

CONSORCIO

El proyecto WILLOW está compuesto por un consorcio que reúne a 12 socios de 4 países europeos, distribuidos del siguiente modo:

- Cuatro centros de I+D, CEIT (coordinador del proyecto, España), FLANDERS MAKE (Bélgica), SINTEF (Noruega) y SIRRIS (Bélgica) y una universidad, VRIJE UNIVERSITEIT BRUSSEL (Bélgica), instituciones bien conocidas en su campo que se basarán en sus experiencias y trabajos anteriores para aportar sus desarrollos específicos con unos niveles de madurez tecnológica de TRL2 a TRL4.

- Cinco proveedores de servicios y tecnología que transferirán las soluciones técnicas desarrolladas al territorio del caso de uso y validarán la tecnología, ALERION (España), C-CUBE (Países Bajos), TSI (España), WÖLFEL (Alemania), 24SEA (Bélgica).

- El usuario final, NORTHER (Bélgica), en calidad de operador de parques eólicos marinos que definirá los requisitos de la tecnología que se desarrollará en WILLOW, evaluando así a los socios para orientar su trabajo en la dirección correcta. Además, facilitará la infraestructura para validar las tecnologías en un entorno industrial relevante.

- Una organización industrial que reúne a una amplia variedad de agentes interesados en la cadena de valor del sector energético, el CLUSTER DE ENERGÍA (España).