La energía eólica ocupa una parte cada vez más importante de nuestro ‘mix’ energético. De hecho, en el Reino Unido, en el primer trimestre de 2023, los parques eólicos generaron, por primera vez, más electricidad que las centrales termoeléctricas de gas.

El auge de la energía eólica sería imposible sin las turbinas eólicas y su capacidad para generar electricidad de forma fluida y eficiente. Esta capacidad engloba muchos factores, como el diseño, la ingeniería, y las operaciones y mantenimiento (OyM).

Actualmente, los sistemas de monitoreo de condición (CMS) se reconocen como una tecnología confiable para mantener el rendimiento de las turbinas eólicas, pero no siempre ha sido así. “El uso de los CMS en el sector de las turbinas eólicas ha alcanzado ya un nivel importante de madurez”, afirma Rusmir Bajric, experto en CMS de RWE Offshore Wind. “Sin embargo, todavía recuerdo cuando, incluso, se cuestionaba si estos sistemas eran realmente necesarios”.

Pero eso ya es historia, agrega. Actualmente, la recopilación de datos es esencial para el buen funcionamiento de un parque eólico marino por los beneficios que puede reportar.

“Tratándose de equipos grandes, por poco tiempo que estén parados, cualquier interrupción supone mucho dinero”, afirma.

RWE ha instalado más de 1000 unidades IMx de SKF en su parque global de turbinas eólicas. Recopilan datos sobre el estado de las piezas móviles, como la vibración de los rodamientos, la temperatura y otros parámetros. La recopilación de datos es fundamental, pero solo aporta beneficios si los datos se pueden analizar adecuadamente.

“A medida que nuestro parque de turbinas eólicas ha crecido, también ha aumentado la cantidad de datos que tenemos que procesar”, reconoce Bajric. Para mejorar la productividad –un factor clave para RWE–, el equipo de OyM de la empresa pedía datos de mayor calidad. Esto significaba más precisión para poder utilizar los datos, a fin de predecir los problemas con mayor exactitud. “El equipo de OyM quiere reducir al mínimo la cantidad de falsas alarmas. De hecho, si es posible, quiere reducir a cero la detección errónea de problemas”, afirma Bajric. “Sin embargo, puede ser difícil procesar tantos datos y, al mismo tiempo, cumplir con las exigencias del sector”.

Precisamente para eso sirven las unidades IMx. Generalmente, se utilizan para monitorear los componentes de las transmisiones, buscando proactivamente fallas susceptibles de corregirse antes de que se conviertan en problemas. Es bien sabido que el mantenimiento representa una parte muy importante del costo total de explotación de una turbina eólica. Asegurar una explotación eficaz y rentable pasa por reducir el costo de mantenimiento al mínimo, por ejemplo, evitando fallas catastróficas.

Mantenimiento interno

El mantenimiento es un proceso fundamental de la energía eólica. Inevitablemente, las grandes piezas mecánicas giratorias acabarán fallando, debido, en parte, a las duras condiciones en las que tienen que trabajar. El CMS ayuda a detectar las primeras señales de una falla y es un factor fundamental en el esfuerzo de RWE por internalizar su OyM. “Queremos encargarnos nosotros mismos del mantenimiento y la explotación de nuestros activos eólicos”, dice Bajric. Esto significa que RWE sería responsable del flujo de datos procedentes de los sensores y cómo se interpretan.

“Nosotros controlamos la red, la infraestructura de datos y el tratamiento posterior de estos, con el apoyo de SKF”, explica. Se trata de un servicio que SKF ofrece, a menudo, a sus clientes. En este caso, RWE quiere alejarse de ese tipo de colaboración. Sin embargo, eso no significa que SKF deje de participar en el proceso.

“Queremos estar al día de la última versión del software y firmware para poder recopilar e interpretar mejor los datos”, afirma Bajric. “También queremos seguir conectados a SKF, para intercambiar las mejores prácticas e integrar el tratamiento previo y posterior en la adquisición de datos. Aquí reside el beneficio de la colaboración”. Esta colaboración se compone de varios elementos. SKF organiza cursos de capacitación para los ingenieros de RWE, por ejemplo, para ayudarles a mejorar sus competencias en el mantenimiento predictivo.

También presta soporte técnico. Según Bernd Heintz, ingeniero de monitoreo de condición de SKF: “sabemos cómo funciona nuestro software. Utilizamos talleres para conocernos y desarrollar las normas que han sido aplicadas”.

Sucesivas actualizaciones del software pueden ayudar a eliminar los puntos débiles. “La última versión nos permite hacer un seguimiento de determinados casos de daños y detectar problemas”, dice Heintz.

A raíz del prestigio de SKF como fabricante de componentes de ingeniería, el contrato con RWE también incluye el suministro de una serie de repuestos, la racionalización y optimización de las existencias, y servicios avanzados de ingeniería mecánica.

Según Bajric, la colaboración con SKF está basada en la mejora continua. “Ambos aceptamos el desafío de mejorar el CMS de las turbinas eólicas”, explica. “Necesitamos comprender y manejar mejor los datos que estamos recopilando. Una interpretación más acertada de los datos puede ayudarnos a ser más proactivos y productivos”.

Detección precoz

Uno de los grandes beneficios del monitoreo de condición es la posibilidad de conocer precozmente la existencia de problemas. En el sector eólico, su importancia va mucho más allá de detectar signos tempranos de posibles problemas con un rodamiento.

Explica Bajric: “a los operadores de parques eólicos marinos no les sirve que se les diga que hay un problema que deben solucionar inmediatamente. Los problemas deben señalarse con antelación para poder programar el mantenimiento”.

RWE identificó la necesidad de este tipo de notificación y ha trabajado con SKF para eliminar las deficiencias y mejorar la eficiencia del proceso.

Actualmente, las dos empresas están estudiando la última versión del software y cómo puede ayudar a solucionar estas deficiencias. El objetivo es evitar que llegue a manifestarse la falla, ya que puede provocar problemas graves, como una caja de engranajes partida. Si ocurriera esto, podría salir aceite de la caja de engranajes desde la góndola y bajar por la torre.

“El desafío está en saberlo con la suficiente antelación para evitarlo”, afirma. “Es uno de nuestros objetivos”.

Los datos son fundamentales

Para una empresa de ingeniería como RWE, la información es fundamental para mejorar las operaciones. “Los proyectos iniciados últimamente tendrán un CMS de muy alta calidad diseñado de forma proactiva”, afirma Bajric. “La colaboración con nuestros ingenieros de CMS permitirá a RWE ser más proactiva a la hora de integrar esos datos”.

Según Bajric, el CMS permite conocer rápidamente la condición de un equipo y utilizar los datos para aplicar un programa de mantenimiento proactivo. “Sin datos, no podemos realmente diseñar ningún tipo de filosofía o técnica de mantenimiento”, sostiene.

Hace mucho que RWE dejó de dudar de los beneficios del CMS, afirma Bajric. “Ahora, nuestro sector tiene la madurez suficiente como para no cometer el error de explotar equipos sin CMS”, continúa. “Sobre todo en el mantenimiento de parques eólicos marinos, conocer la condición de los componentes es clave para su gestión: nos permite seguir siendo competitivos, y operar y mantener los equipos con el mínimo costo”.