El viento es un recurso gratuito e ilimitado que proporciona energía potencial hacia la creciente demanda de energía limpia y renovable. En costas, islas, pastizales, áreas montañosas y mesetas que carecen de agua, combustible y transporte conveniente, la energía eólica representa una posible ventaja para abordar los desafíos locales.
Chaka Wind Farm está ubicado en el desierto de Gobi en la provincia de Qinghai, China. A una altitud de 3200 metros (casi 2 millas), Qinghai tiene abundantes reservas de energía eólica. Desde su puesta en servicio en diciembre de 2012, la capacidad de captura de energía de las turbinas eólicas instaladas ha alcanzado los 99 MW, mientras que la generación de energía promedio anual es de aproximadamente 184 millones de kWh y las horas de utilización anual promedio son de solo 1850 horas.
Sin embargo, el ambiente de meseta experimenta vientos escudéricos todo el año, y en inviernos fríos severos la temperatura a menudo cae por debajo de menos de 30 °C. A esas temperaturas, el viento frío que se pica conlleva un riesgo grave de congelamiento para los empleados de los parques eólicos, y el clima severo hace que la operación y el mantenimiento sean extremadamente difíciles.
Desafíos: Entorno operativo agotador y altos costos humanos
El sistema de transmisión de una turbina eólica está compuesto por cuchillas, cubos, ejes principales, cajas de engranajes y acoplamientos. Su función principal es convertir la energía cinética del viento en energía mecánica de rotación y luego en energía eléctrica. Como elemento clave en la energía eólica, estas turbinas eólicas requieren mantenimiento de rutina.
En la actualidad, el mantenimiento depende principalmente del personal en el sitio que sube por las torres para verificar y predecir fallas de la unidad. Sin embargo, la dificultad radica en el hecho de que la mayoría de los parques eólicos están ubicados en áreas remotas. Cuando dependen únicamente del mantenimiento manual, los costos siguen siendo lo suficientemente altos como para amenazar la economía de toda la operación.
El parque eólico Chaka alberga 62 torres eólicas distribuidas en un ancho de 38,000 metros cuadrados (9.4 acres). Esta amplia área crea un gran desafío para el personal de mantenimiento que dedica grandes cantidades de tiempo al transporte y la logística de torre a torre. Además, de acuerdo con el plan de mantenimiento, los trabajadores tienen que escalar cada torre eólica de 80 metros de altura para realizar inspecciones de rutina cada mes.
Soluciones: Monitoreo inteligente y diálogo remoto
Para resolver estos desafíos, Hikvision proporcionó un conjunto de sistemas inteligentes de operación y mantenimiento para el parque eólico Chaka, incluidos equipos inteligentes de inspección visual, gestión de seguridad del personal y comunicación en tiempo real, proporcionando un "examinador inteligente" en línea las 24 horas para el parque eólico.
En primer lugar, para los componentes de la unidad central, las cámaras térmicas se implementan en la cabina de la turbina eólica para monitorear las temperaturas del equipo. De esta manera, las fallas de la máquina pueden detectarse de inmediato y se puede alertar automáticamente al personal cuando se encuentran condiciones anormales (como sobrecalentamiento).
Además, con las torres eólicas ubicadas en el extenso desierto de Gobi, las comunicaciones inestables pueden hacer que el personal operativo se sienta desconectado. Para resolver esto, el intercomunicador de alarma de una llave de Hikvision en la parte inferior de la torre de viento proporciona comunicación con el centro de control. Los técnicos de las oficinas centrales pueden brindar soporte de forma remota al personal durante las operaciones de mantenimiento en el sitio, ayudando con los diagnósticos y las reparaciones.
Por último, las cámaras panorámicas y térmicas y otros equipos amplían enormemente las capacidades visuales del centro de control. El personal puede monitorear la situación y varios parámetros alrededor de las turbinas eólicas en todo momento. Si se encuentra una anomalía, pueden recibir inmediatamente una alerta del sistema e identificar problemas específicos.
Beneficios: Más capacidades de gestión visual y menos subidas
"En un principio, el personal tenía que inspeccionar cada aerogenerador mensualmente; subir a las torres era difícil y el grado de riesgo era alto. Después de instalar el sistema inteligente de operación y mantenimiento, el equipo de la sala de motores en cada torre puede inspeccionarse diariamente a través del sistema de video. Ahora, cada turbina eólica solo necesita ser visitada una vez cada tres meses, y la frecuencia de escalada se reduce en más del 60 por ciento”, dijo Sun, ingeniero operativo técnico de Chaka Wind Farm.
“Lo que es más importante, los problemas que solo puede descubrir el personal en la escena ahora pueden identificarse mediante el sistema inteligente de operación y mantenimiento, incluso advertencias proactivas y tempranas de problemas anormales, lo que es una gran ayuda para el funcionamiento y mantenimiento general de nuestros equipos”.