Eólica | Wind Power FuturEnergy | Junio June 2017 www.futurenergyweb.es 44 desapercibidos hasta que no se produce una avería importante. Por ello, la monitorización continuada a lo largo de todo el ciclo de vida es crucial. Todos los aspectos mencionados anteriormente subrayan la urgente necesidad de desarrollar una herramienta innovadora para la inspección y el control del deterioro de estructuras. Con la información obtenida se podrá seleccionar la mejor estrategia para aumentar significativamente la disponibilidad, fiabilidad y extensión de vida de los aerogeneradores marinos en un futuro próximo, lo que incrementará la competitividad de la eólica en comparación con otras fuentes de energía. El sistema de monitorización de TowerPower permite una reducción del tiempo de inspección hasta en un 50%. Además, entre sus objetivos más ambiciosos se encuentra la introducción de buenas prácticas, así como la creación de una metodología de pruebas que supondría para el sector eólico un gran valor añadido, ya que actualmente no existe ningún estándar definido para la inspección de elementos estructurales. TowerPower ha creado un sistema capaz de monitorizar toda la estructura de conexión del aerogenerador marino, incluyendo la pieza de transición, realizando un análisis efectivo de los defectos estructurales. Esto permite anticipar los tiempos de reemplazo de componentes, con lo que se posibilita unamejor planificación de las actividades de mantenimiento, garantizando la reducción de costes. Además, el hecho de que el sistema permita la conexión remota en tiempo real, significa que puede emplearse para monitorizar aerogeneradores tanto terrestres como marinos teniendo en cuenta la naturaleza impredecible de los emplazamientos de eólica marina. El sistema diseñado por TowerPower incorpora técnicas combinadas de monitorización como son la emisión acústica o los ultrasonidos. La red de sensores incorporada en el sistema de monitorización, junto con algoritmos avanzados de procesado de señal, permiten conocer tanto el comportamiento estructural habitual de un aerogenerador, como las futuras posibles desviaciones en dicho comportamiento. El sistema se ha diseñado para interrelacionar el fenómeno físico-químico que tiene lugar en la estructura y que lleva a la generación de defectos. Aunque las técnicas de ultrasonidos y emisión acústica están bastante evolucionadas, todavía existen retos para su aplicación a gran escala debido a la complejidad de su comportamiento, junto con otros factores a considerar como son la existencia de múltiples modos de vibración, dispersión, atenuación, ruido, etc. El mayor reto que presenta la aplicación de estos métodos al análisis de estructuras marinas son los distintos materiales de unión existentes entre la torre y la cimentación, así como el hecho de que parte de la estructura se encuentre totalmente sumergida. Para plantear una solución a este problema, en el proyecto Towerpower se ha llevado a cabo un estudio mediante elementos finitos y un análisis experimental, para comprender mejor el comportamiento que podría tener el sistema integrado en un aerogenerador marino de cimentación monopilote. Los estudios realizados han servido para identificar el rango y el número óptimo de sensores necesarios, así como para precisar su ubicación. Las simulaciones llevadas a cabo mostraron la forma en la que las ondas viaAll of these aspects highlight the urgent need to develop an innovative tool to inspect and control structure deterioration. With the information obtained, the best strategy can be selected to significantly improve the availability, reliability and service life extension of offshore wind turbines in the near future, thereby increasing the competitiveness of wind power compared to other energy sources. The TowerPower monitoring system is able to reduce inspection time by up to 50%. Its more ambitious objectives include the introduction of good practices, as well as the creation of a testing methodology that represents a high added value for the wind power sector, as there is currently no defined standard for the inspection of structural elements. TowerPower has created a system capable of monitoring the entire connection structure of the offshore wind turbine, including the transition piece, undertaking an effective analysis of structural defects. This can anticipate component replacement times, resulting in better planning of maintenance activities and guaranteeing costs reduction. Moreover, the fact that the system allows remote connection in real time means that it can be used to monitor both onshore and offshore wind turbines, taking into account the unpredictable nature of offshore wind power sites. The system designed by TowerPower incorporates combined monitoring techniques such as acoustic emission and ultrasounds. The sensor network integrated into the monitoring system, together with advanced signal processing algorithms, provide information on both the normal structural behaviour of a wind turbine as well as possible future deviations in behaviour. The system has been designed to interrelate the physical-chemical phenomenon that takes place in the structure and which results in the generation of defects. Although acoustic emission and ultrasound techniques are fairly well developed, there are still challenges to their utility-scale application due to their complex behaviour, along with other factors to be considered such as the existence of multiple forms of vibration, dispersion, attenuation, noise, etc. The greatest challenge presented by the application of these methods to offshore structural analysis are the different bonding materials existing between the tower and its foundations, as well as the fact that that part of the structure is completely submerged. To solve this problem, the TowerPower project has undertaken a study using finite elements and an experimental analysis to better understand the behaviour of the system integrated into an offshore wind turbine with a monopile foundation. The studies undertaken have been able to identify the range and optimum number of sensors required, as well as pinpointing their location. Simulations have demonstrated the way in which the waves travel along the structure of the tower and the transition piece, as well as possible signal reflections. They have also been able to verify that this technique can detect defects in the steel that comprises the tower and the transition piece, as well as in Resultados del modelo de TowerPower Results of the TowerPower model
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