Wind is een gratis en onbeperkte bron die potentiële energie levert voor de groeiende vraag naar schone, hernieuwbare energie. In kustlijnen, eilanden, graslanden, bergachtige gebieden en plateaus zonder water, brandstof en gemakkelijk vervoer, vormt windenergie een potentiële stimulans voor het aanpakken van lokale uitdagingen.
Chaka Windpark ligt aan de Gobiwoestijn in de provincie Qinghai, China. Op een hoogte van 3.200 meter (bijna 2 mijl) heeft Qinghai een overvloed aan windenergiereserves. Sinds de inbedrijfstelling in december 2012 is de energieopvangcapaciteit van de geïnstalleerde windturbines 99 MW, terwijl de jaarlijkse gemiddelde energieopwekking ongeveer 184 miljoen kWh is en de gemiddelde jaarlijkse gebruiksuren slechts 1.850 uur bedragen.
De plateauomgeving ervaart het hele jaar door echter harde wind en in zware koude winters daalt de temperatuur vaak onder de min 30° C! Bij die temperaturen brengt de bijtende koude wind een ernstig risico op bevriezing met zich mee voor werknemers van windparken, en het barre weer maakt bediening en onderhoud extreem moeilijk.
Uitdagingen: Gruberende werkomgeving en hoge menselijke kosten
Het transmissiesysteem van een windturbine bestaat uit bladen, naven, hoofdassen, versnellingsbakken en koppelingen. De belangrijkste functie is om de kinetische energie van wind om te zetten in mechanische draaienergie en vervolgens in elektrische energie. Als het belangrijkste element in windenergie vereisen deze windturbines routinematig onderhoud.
Op dit moment is het onderhoud vooral afhankelijk van het personeel op locatie dat de torens beklimt om te controleren op storingen en deze te voorspellen. De moeilijkheid ligt echter in het feit dat de meeste windparken zich in afgelegen gebieden bevinden. Wanneer zij uitsluitend afhankelijk zijn van handmatig onderhoud, blijven de kosten hoog genoeg om de economie van de hele operatie te bedreigen.
Het Chaka Windpark herbergt 62 windtorens, verdeeld over een brede oppervlakte van 38.000 vierkante meter (9,4 acre). Dit royale gebied creëert een grote uitdaging voor onderhoudspersoneel dat veel tijd besteedt aan transport en logistiek van toren tot toren. Bovendien moeten werknemers volgens het onderhoudsplan elke maand elke windtoren van 80 meter hoog beklimmen voor routine-inspecties.
Oplossingen: Intelligente bewaking en dialoog op afstand
Om deze uitdagingen op te lossen, leverde Hikvision een set intelligente bedienings- en onderhoudssystemen voor het Chaka Windpark, waaronder intelligente visuele inspectieapparatuur, personeelsveiligheidsbeheer en realtime communicatie, die een 24-uurs online "Smart Examiner" voor het windpark bood.
Ten eerste worden warmtebeeldcamera's ingezet in de cabine van de windturbine om de temperatuur van de apparatuur te bewaken. Op deze manier kunnen machinestoringen onmiddellijk worden gedetecteerd en kan het personeel automatisch worden gewaarschuwd wanneer abnormale omstandigheden (zoals oververhitting) worden gevonden.
Bovendien kan onstabiele communicatie, met de windtorens in de uitgestrekte Gobi-woestijn, ervoor zorgen dat het bedienende personeel zich niet verbonden voelt. Om dit op te lossen, zorgt Hikvision’s één-sleutel alarm intercom aan de onderkant van de windtoren voor communicatie met het controlecentrum. Technici op het hoofdkantoor kunnen personeel op afstand ondersteunen tijdens onderhoudswerkzaamheden op locatie, en helpen bij diagnoses en reparaties.
Tot slot breiden panoramische en warmtebeeldcamera's en andere apparatuur de visuele mogelijkheden van het regelcentrum enorm uit. Medewerkers kunnen te allen tijde de situatie en verschillende parameters rond de windturbines monitoren. Als er een afwijking wordt gevonden, kunnen ze onmiddellijk een waarschuwing van het systeem ontvangen en specifieke problemen identificeren.
Voordelen: Meer mogelijkheden voor visueel beheer en minder beklimmingen
“Oorspronkelijk moest elke windturbine elke maand geïnspecteerd worden door medewerkers; het beklimmen van de torens was moeilijk en de risicofactor was hoog. Nadat het intelligente bedienings- en onderhoudssysteem is geïnstalleerd, kan de machinekamerapparatuur op elke toren dagelijks worden geïnspecteerd via het videosysteem. Nu hoeft elke windturbine maar eens in de drie maanden bezocht te worden en wordt de klimfrequentie met meer dan 60 procent verminderd,” aldus Sun, een technisch werktuigkundige van Chaka Wind Farm.
“Belangrijker nog, die problemen die alleen door personeel ter plaatse konden worden ontdekt, kunnen nu worden geïdentificeerd door het intelligente bedienings- en onderhoudssysteem, zelfs proactieve en vroege waarschuwingen voor abnormale problemen, wat een geweldige hulp is voor onze algemene bediening en onderhoud van apparatuur.”