Wind-Log: casos de éxito sobre prevención de fallas y daños en parques eólicos a través de analítica predictiva

Wind-Log, de Proxima Solutions GmbH, es un software como servicio (ScuS) diseñado para facilitar el monitoreo de los parques eólicos y optimizar la producción de energía. Desde su lanzamiento en 2018, se han realizado varias mejoras importantes. En la actualidad, Wind-Log cuenta con diez módulos, haciendo de este una herramienta potente con un concepto holístico que permite a los gestores de activos y carteras, gestores técnico-comerciales y técnicos de O&M obtener información en profundidad; ayudándoles en su proceso de toma de decisiones y cumplimiento de KPIs.

Como parte de las mejoras de Wind-Log, hemos desarrollado algoritmos de inteligencia artificial orientados a la predicción de daños en componentes y cortes en la producción de energía. El servicio de diagnóstico ha servido para identificar de forma temprana posibles daños que han supuesto un ahorro de más de 1.1 millones de euros. En un año y medio se han identificado más de 55 casos en un portafolio de 500 MW. Para que el usuario comprenda mejor los hallazgos, presentamos 3 clases de gravedad diferentes:
• Clase I (verde, lista de vigilancia)
• Clase II (amarillo, comprobar durante el próximo mantenimiento)
• Clase III (rojo, se requiere acción inmediata)

Los problemas más frecuentes se detectaron en el tren de transmisión (generadores y cajas de engranajes), donde el 12,5% de los casos detectados se agruparon en la clase de gravedad III, representando más del 80% de los ahorros realizados.
Los siguientes casos se estimaron de acuerdo a los precios de 2019 y se han documentado en detalle en un escenario pesimista, donde las piezas centrales habrían tenido que ser reemplazadas debido al daño total. La estimación de los gastos evitados en los siguientes seis casos corresponde a la suma de:

1. Piezas de repuesto que se comprarían al OEM o a otros proveedores.
2. Horas de trabajo para reemplazar el componente.
3. Gastos de grúa en obra, otras herramientas y/o consumibles.
4. Pérdida de producción energética debido a que las turbinas tuvieron que dejarse inactivas hasta el día de la sustitución de componentes.

Caso n. ° 1: Rueda de la caja de cambios
– En diciembre de 2019, Wind-Log detectó una tendencia creciente en la temperatura del aceite de la caja de cambios y de los cojinetes. Se programó una revisión para febrero de 2020.
– El proveedor de mantenimiento analizó la situación y confirmó daños en la rueda dentada. Se programó una reparación en la parte superior de la torre y la turbina continuó en funcionamiento limitado hasta el día de la intervención.
– Wind-Log notificó al proveedor de mantenimiento de la situación con dos meses de anticipación, lo que permitió una reparación anticipada y evitó gastos por 230.000 euros correspondientes al reemplazo completo de la caja de cambios.

Caso n. ° 2: Unidad de anillo colector
– En mayo de 2019, el sensor de temperatura del anillo colector mostró un comportamiento atípico. El gemelo digital mostró una tendencia de alta temperatura indicando que la turbina debía ponerse bajo observación.
– La unidad del anillo colector estuvo en observación durante ocho meses. Los especialistas sugirieron su reemplazo en enero de 2020 durante el mantenimiento de otros activos.
– Si la situación no se hubiera detectado, los daños severos habrían provocado la sustitución del anillo colector, que podría costar hasta 220.000 euros. El gasto total de la intervención fue solo de 6.000 euros.

Caso n. ° 3: Cojinetes de caja de cambios
– Durante dos meses, el servicio de diagnóstico mostró una temperatura atípica en dos rodamientos de la caja de cambios. La situación se identificó en enero de 2020.
– El proveedor de servicios de O&M fue informado del problema, categorizado con una clase de gravedad III, se practicó una endoscopia para descartar el problema.
– La decisión tomada fue la sustitución de ambos cojinetes de la caja de cambios antes de que se destruyera toda la caja. Los gastos evitados fueron de aproximadamente 190.000 euros.

Caso n. ° 4: Varias señales de temperatura
– Los sensores de temperatura identificaron picos en diferentes componentes como el cojinete del eje principal, los cojinetes del generador y la góndola.
– El equipo de O&M evaluó la situación y esperaba que la causa raíz estuviera ubicada en el sistema de enfriamiento o engrase. El problema se clasificó como una clase de severidad III.
– La causa principal fue el conducto de enfriamiento que se desprendió. Si no se hubieran detectado, las temperaturas permanentemente demasiado altas podrían haber causado daños graves estimados en 100.000 euros aproximadamente.

Caso n. ° 5: Sistema de refrigeración de la caja de cambios
– En mayo de 2019, se notó una tendencia creciente en las temperaturas del aceite y los cojinetes de la caja de cambios.
– El gráfico de categorización FMEA mostró problemas en el sistema de enfriamiento, específicamente en la válvula termostática, que luego fue reemplazada.
– Si el problema persistía, la caja de cambios podría haber sufrido daños importantes. Los gastos evitados estimados fueron aproximadamente de 200.000 euros.

Caso n. ° 6: Cojinete del generador
– En mayo de 2019, Wind-Log identificó temperaturas elevadas en los cojinetes del generador de una de las turbinas.
– La situación no requirió una acción inmediata, por lo que se planeó el mantenimiento para noviembre de 2019. Durante la reparación, se encontró y se limpió una tubería de calor bloqueada.
– No reconocidas, las altas temperaturas podrían haber causado daños severos resultando en un reemplazo del generador. Los gastos evitados fueron entre 200.000 y 250.000 euros.