En los parques eólicos, una parte relevante del OPEX (costes operativos) está asociada al mantenimiento y reparación de las palas de los aerogeneradores. Diversos estudios del sector indican que las actividades relacionadas con las palas, como inspecciones periódicas, reparación de erosión en el borde de ataque, sellado de grietas o restauración de materiales compuestos, suelen representar aproximadamente entre el 15 % y el 25 % del OPEX total de un parque eólico. Este porcentaje puede variar según factores como la edad del parque, las condiciones ambientales (viento, lluvia, partículas en el aire) y el tipo de tecnología utilizada. El desgaste progresivo de las palas afecta directamente al rendimiento aerodinámico del aerogenerador, por lo que las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo son esenciales para evitar pérdidas de producción energética y prolongar la vida útil de los activos eólicos. Además, si la erosión de la pala no es reparada a tiempo, puede derivar en problemas estructurales de graves consecuencias.
Por otro lado, el cambio climático está produciendo situaciones de eventos meteorológicos extremos, incluyendo altos vientos, precipitación y granizo. Esto hace que la protección de los aerogeneradores y la necesidad de conocer su estado sea crucial para aumentar la fiabilidad y optimizar las labores de operación y mantenimiento de los parques.
El equipo del Departamento de Energía Eólica de CENER ha creado una herramienta de acceso libre (Open Access) compatible con sistemas operativos de Windows y Linux para conocer una estimación de las pérdidas de la producción anual de energía (AEP) causadas por la progresiva erosión que sufren las palas y definir por tanto los momentos óptimos para realizar el mantenimiento. La herramienta Atenea permite evaluar las condiciones meteorológicas de un emplazamiento específico a partir de series temporales de viento y precipitación. El comportamiento de la máquina se modeliza mediante la integración de un modelo aeroelástico del aerogenerador. Adicionalmente, Atenea, incluye un modelo de daño orientado a la estimación de la degradación de los materiales, así como un módulo basado en técnicas de machine learning para cuantificar la disminución de la producción energética derivada del estado de degradación de las palas.
De la información obtenida a partir de Atenea es posible analizar la energía producida por la máquina a lo largo de los años, las pérdidas de energía derivadas del estado superficial de las palas, las curvas de funcionamiento de la máquina y la evolución de la erosión, realizando además una clasificación según las categorías definas por la IEATask 46.
Atenea se ha desarrollado en el marco del proyecto de investigación europeo AIRE que coordina CENER y que ha recibido financiación del Programa Horizon Europe de la Comisión Europea. Link para descargarse la herramienta: https://windtools.cener.com/ATENEA/