Energetica XXI. Marzo 2024

Estrategias avanzadas de Wind Sector Management (WSM) en aerogeneradores: desbloquear el potencial de los activos eólicos La gestión efectiva del viento en parques eólicos, o Wind Sector Management (WSM), se basa en la restricción total o parcial de producción de una turbina eólica en determinadas direcciones o sectores de viento que se consideran perjudiciales para los aerogeneradores. Esta estrategia desempeña un papel fundamental en la optimización del rendimiento del activo, asegurando la integridad estructural y seguridad de las turbinas eólicas al gestionar direcciones específicas de viento, maximizando así la eficiencia operativa. MIKEL BLANCO ENGINEERING PROJECT MANAGER & SALES ENGINEER DE NABLAWIND HUB E xisten numerosos ejemplos de estrategias de WSM según los diferentes emplazamien- tos y localizaciones geográficas de cada parque eólico. En este artículo, vamos a analizar un caso específico sobre el análisis detallado de los efectos estructurales de una estrategia de WSM y las nuevas estrate- gias de WSM propuestas derivadas del mismo, con el objetivo de desbloquear el rendimiento óptimo de cada máquina sin comprometer la integridad de los activos. Contexto del proyecto Nuestro caso de estudio parte de la necesidad de analizar la estrategia de WSM de un parque eólico, caracterizada por su enfoque conserva- dor, con el fin de posibilitar lamejora del rendi- miento del activomediante la actualización de la estrategia de WSM, reemplazándola por una versiónmenos agresiva. El principal desafío técnico de este proyec- to surge de la complejidad de la orografía del emplazamiento junto con la disposición de las máquinas, singularidad que generaba efectos deestelas acusados enel parque, y lacombina- ción de dos tecnologías de turbinas distintas. Dada la posibilidad de que una modificación en la estrategia de WSM pudiera poner en ries- go los componentes estructurales de los aero- generadores, este proyecto parte del análisis en detalle de todos los escenarios (actual y WSM menos restrictivo) con el fin de entender la situaciónactual y explorar nuevas estrategias de WSM menos conservadoras, para así des- bloquear el máximo número de direcciones de viento actualmente restringidas, aseguran- do siempre la integridad estructural de cada aerogenerador. Análisis de escenarios La evaluación de la estrategia actual de WSM y su impacto en el rendimiento y la seguri- dad, así como la búsqueda de nuevas solu- ciones, se llevaron a cabo mediante un aná- lisis detallado en dos escenarios: • Estado Actual (Escenario 1): Evaluación de la estrategia de WSM de cada turbi- na del parque, para obtener una visión completa del estado actual del parque. • Sin estrategia de WSM (Escenario 2): Eva- luación de cada máquina del parque sin la aplicación de la estrategia de WSM, para identificar posibles situaciones de riesgo. Análisisde cargasdetallado Ambos escenarios fueron sometidos a un aná- lisis de cargas exhaustivo adoptando un enfo- que individualizado para obtener resultados específicos para cada máquina, identificando nodos de acumulación de fatiga y sobrecargas extremas en los componentes. Enparalelo, se realizóunanálisis detalladode las condiciones de viento, obteniendo perfiles de viento, intensidad de turbulencia, efectos de estelas, ángulos de inflow, vientos turbulentos extremos, entre otros, por direcciónde viento. Además de ello, se realizó una evaluación de los datos de SCADA por máquina y por dirección de viento para definir correctamente las condiciones de operación de cada turbina (como alarmas, eventos tran- sitorios, producción, posibles desali- neaciones, etc.). Este análisis de las condiciones es- pecíficas de viento y operación permitió la obtención de mapas direccionales de acumu- lación de fatiga y sobrecargas extremas por aerogenerador, los cuales sirvieron como base para el desarrollo de nuevas estrategias de WSM adaptadas a cada máquina, consideran- do las condiciones particulares de cada una. Desbloquearel potencial En muchos de los casos nos encontramos con estrategias de WSM restrictivas, pero gracias a nuestra metodología de análisis conseguimos desbloquear el potencial oculto sin compro- meter la integridad estructural de las máqui- nas, abriendo caminos a propuestas demejora seguras. Así, evaluando los dos escenarios, se obtu- vieron los mapas de cargas por máquina y di- rección de viento, revelando las áreas críticas de cada una de ellas, y optimizando para cada una el WSM aplicado inicialmente. Este enfoque quirúrgico en la adaptación de la solución de la estrategia inicial WSM asegu- ra una optimización eficaz en el rendimiento general del parque eólico logrando hasta un 5% de mejora, marcando un hito en cuanto a eficiencia energética y abriendo nuevas posibi- lidades para un futuro más sostenible en ener- gía eólica◉ eólica 68 ENERGÉTICA XXI · 234 · MAR 24