El proyecto LIFEX de la empresa Altran tiene como finalidad crear y desarrollar un modelo novedoso capaz de analizar, controlar y calcular la vida remanente de cualquier tipo de aerogenerador ajustándose a las características y condiciones de operación de cada uno de ellos. Ha sido galardonado con el Premio Eolo de Innovación 2020 otorgado por la Asociación Empresarial Eólica.
El jurado, formado por el Órgano Gestor de la plataforma tecnológica REOLTEC, ha considerado novedoso y, por lo tanto, merecedor de este galardón el proyecto LIFEX ya que desarrolla un sistema que caracteriza de forma representativa la influencia de los parámetros de operación y de diseño de los aerogeneradores en la vida útil esperada en equipos y componentes principales, que nos permite obtener modelos genéricos capaces de realizar la estimación de vida de elementos estructurales a través de análisis de fatiga, desgaste y el efecto del factor de disponibilidad de la máquina, además de presentar un plan de mantenimiento dinámico utilizando algoritmos de predicción de fallos que optimicen los costes de operación y mantenimiento. LIFEX plantea como objetivo principal una solución objetivamente más avanzada con respecto a lo existente en la actualidad, basándose en un modelo que puede ser utilizado para cada tipo de aerogenerador de forma sencilla y no viéndose limitada por la información de diseño proporcionada por parte del fabricante.
La empresa creadora del proyecto LIFEX, Altran, es líder mundial en servicios de ingeniería e I+D. La compañía ofrece a sus clientes una propuesta de valor única para hacer frente a sus desafíos de transformación e innovación. Altran lleva trabajando más de 35 años con los principales actores en muchos sectores como el aeroespacial, automoción, defensa, energía, finanzas, ciencias de la salud, ferroviario y telecomunicaciones, entre otros. Altran, que cuenta con más de 50.000 empleados y opera en más de 30 países, forma parte de Capgemini, líder global en servicios de consultoría, transformación digital, tecnología e ingeniería. El Grupo está a la vanguardia de la innovación para abordar todas las oportunidades de los clientes en el mundo en evolución de la nube, digital y plataformas. Basándose en su sólido patrimonio de más de 50 años y su profunda experiencia específica en la industria, Capgemini permite a las organizaciones llevar a cabo sus proyectos de negocio a través de una serie de servicios que van desde la estrategia hasta las operaciones. Hoy en día, es una compañía multicultural integrada por un equipo de 270.000 miembros en cerca de 50 países.
Objetivos
LIFEX plantea como objetivo principal una solución objetivamente más avanzada con respecto a lo existente en la actualidad, basándose en un modelo que puede ser utilizado para cada tipo de aerogenerador de forma sencilla y no viéndose limitada por la información de diseño proporcionada por parte del fabricante. Para esto el proyecto consta de:
• Una metodología propia para la estimación de extensión de vida;
• Algoritmos de predicción de fallos en palas, generador y sistemas de pitch;
• Algoritmos de escalado de aerogeneradores sin conocer en detalle la máquina;
• Algoritmos de desgaste para estimar la vida del elemento a través de las vibraciones;
• Capacidades de cálculo de fatiga de aerogeneradores en elementos estructurales;
• Plan de mantenimiento dinámico y predictivo valorando el coste de los elementos analizados y calculando el LCOE.
LIFEX desarrolla un sistema que caracteriza de forma representativa la influencia de los parámetros de operación y de diseño de los aerogeneradores en la vida útil esperada en equipos y componentes principales, que nos permite obtener modelos aeroelásticos genéricos capaces de realizar la estimación de vida de elementos estructurales a través de análisis de fatiga, desgaste y el efecto del factor de disponibilidad de la máquina, además de presentar un plan de mantenimiento dinámico utilizando algoritmos de predicción de fallos que optimicen los costes de O&M.
Elementos innovadores
A pesar de la incertidumbre tecnológica latente asociada a lo largo del desarrollo del proyecto, fue posible desarrollar modelos generalistas de tres aerogeneradores de configuraciones completamente diferentes (275kW, 2MW y 5MW), permitiendo la integración de algoritmos de post procesamiento altamente complejos, que son responsables de estimar la extensión de vida útil del aerogenerador. Estos algoritmos serían el análisis de fatiga de múltiples elementos estructurales, desgaste y predicción de la vida útil y, la predicción de fallos de componentes.
Unificar el análisis de todos estos algoritmos desarrollados permite una mayor estimación de fiabilidad y precisión, destacando que actualmente en el mercado no existe una herramienta enfocada a los activos eólicos que permitan el análisis múltiple de los aerogeneradores como lo hace LIFEX, por lo que se podría concluir que se trata de una metodología completamente innovadora en comparación con el mercado actual.
Por último, el desarrollo de la metodología para prolongar la vida útil de los aerogeneradores, la predicción de fallos, el modelo económico y la escala de las turbinas tuvo una incertidumbre tecnológica y desafíos científicos de gran importancia, destacando sobre todo que se obtuvieron resultados muy satisfactorios que permitirán continuar el desarrollo y el apoyo científico tecnológico centrado en la innovación en el ámbito de la energía eólica.
Perspectivas de mercado
España ha sido uno de los países pioneros en el desarrollo de la tecnología eólica. Esto hace que sea ahora por consecuencia uno de los países con más potencia instalada cerca del fin de su vida útil. Se espera que a lo largo de los próximos años haya un incremento muy fuerte de las necesidades de los operadores de parques eólicos para estudios de viabilidad de extensión de vida de sus activos, que serán más complejos a medida que la propia tecnología de los aerogeneradores empleados sea más moderna (aerogeneradores de velocidad variable, tren de potencia sin multiplicadora, etc). El desarrollo de una metodología propia permitirá a Altran posicionarse como un partner de referencia para varios clientes clave en el sector.
