Renovando turbinas antiguas con un sistema de control moderno. Las compañías eléctricas están alargando la vida útil de sus equipos. Aumente la eficiencia en el trabajo y aproveche una sólida red de soporte global. Transforma los activos existentes en componentes altamente eficientes de una cartera energética moderna.
Mientras los gobiernos y ciudadanos de todo el mundo exigen una mayor generación de electricidad a través de energías renovables, la demanda de más electricidad verde se está expandiendo a una velocidad increíble. vehículos eléctricos La creciente demanda de potencia informática para alimentar los centros de datos de inteligencia artificial (IA), la expansión de las tecnologías inteligentes resultantes de las redes 5G y más están impulsando rápidamente la demanda global de producción de energía. Para satisfacer esta necesidad Otras empresas de servicios públicos y generadores Explorar nuevas opciones Mucho para la producción de electricidad
Una de las formas más comunes, duraderas y confiables de producción de energía verde son las turbinas eólicas. La tecnología de generación de energía eólica existe desde hace décadas. Es bien conocido, confiable y, cuando se diseña e implementa adecuadamente, es extremadamente eficiente y rentable. Como resultado, muchos productores de energía están ampliando sus carteras de energía eólica con activos de energía eólica. Sin embargo, construir nuevas turbinas es caro, complejo y requiere mucho tiempo. Por lo tanto, muchas empresas están recurriendo a los activos existentes para aumentar rápidamente su producción de energía verde.
Si bien ampliar una cartera de energía verde con activos eólicos existentes es eficiente y eficaz, conlleva desafíos. Muchas turbinas eólicas compradas durarán décadas. y por lo tanto estas turbinas son difíciles de monitorear y controlar. Esto se debe a que los sistemas de control tradicionales y los componentes internos no funcionarán según los estándares modernos. Reemplazar completamente una turbina tradicional no sólo es costoso; A menudo es imposible. Dado que los cambios regulatorios crean requisitos de permisos complejos, el reemplazo de turbinas también significa un tiempo de inactividad prolongado y pérdida de producción (Figura 1).
1. Al adquirir activos existentes Los sistemas de control tradicionales a menudo no funcionan bien según los estándares modernos. Pero mejorar los sistemas de control generalmente produce un rendimiento más confiable y más ingresos. Gracias: Emerson |
Afortunadamente, existe otra forma de generar un mayor valor con respecto a las turbinas eólicas tradicionales. Esa es la mejora del sistema de control de la turbina. Cuando lo opera un proveedor con experiencia en la industria eólica profunda, este tipo de renovación puede llevar rápidamente los equipos antiguos a los estándares más modernos. Esto da como resultado un rendimiento más confiable. y aumentar los ingresos para un rápido retorno de la inversión (ROI)
¿Qué es la modernización?
El equipo de modernización de turbinas eólicas modernizará las turbinas existentes con nuevas palas. incluido el generador. Los nuevos convertidores, sistemas de control y sistemas de volumen suelen formar parte de las renovaciones. La mayoría de las empresas optarán por agregar un sistema de monitoreo de condición. Esto se debe a que se pueden instalar rápida y fácilmente durante la construcción. Para lograr mayores beneficios y un retorno de la inversión más rápido, lo que queda de la antigua turbina es la infraestructura central, todo lo demás será reemplazado por componentes modernos.
Aunque el proceso es complicado. Un proveedor con mucha experiencia puede instalar un sistema de control adicional para cada turbina en uno o dos días. Proporcionan soluciones prediseñadas y listas para usar para los modelos de turbinas eólicas más comunes de casi todos los fabricantes de equipos originales (OEM). Las nuevas unidades son Plug-and-Play y se conectan mediante un adaptador que se conecta directamente a conectores tradicionales en gabinetes existentes. No es necesario reemplazar el gabinete ni el cableado (Figura 2).
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2. Soluciones de modernización de controles listas para usar, prediseñadas para los modelos de turbinas eólicas más comunes para casi todos los fabricantes de equipos originales. lo que desbloquea nuevas capacidades. Tanto para impulsar la productividad como la eficiencia. Gracias: Emerson |
Con nuevos sistemas de control y soluciones de monitoreo de condición implementados, los equipos de operaciones y mantenimiento podrán desbloquear muchas capacidades nuevas, permitiéndoles impulsar la producción y la eficiencia a niveles inalcanzables con las soluciones de control tradicionales. En última instancia, las empresas verán al menos cuatro beneficios clave después de renovar sus sistemas de control: mejor servicio y mayor vida útil. Operaciones más avanzadas Análisis de efectos y modos de falla (FMEA) más eficiente y soporte mundial
Servicio mejorado y vida útil más larga
En general, el generador mejorará aún más su sistema de control para alargar la vida útil del aerogenerador. al mismo tiempo que garantiza que mantenga la mejor funcionalidad posible. A menudo, las empresas no cuentan con personal experto en el lugar para lograr este objetivo. Por tanto, cuentan con el apoyo del fabricante. Sin embargo, una vez finalizado el contrato de servicio a largo plazo (LTSA), el propietario toma el control de la turbina. Y el soporte OEM suele ser limitado y costoso.
Las turbinas que operan fuera de LTSA generalmente se encuentran entre los grupos de menor prioridad para recibir asistencia del fabricante original. Si los equipos de soporte tardan semanas o meses en responder a las llamadas de servicio y los activos están constantemente caídos. Los resultados pueden ser una pérdida significativa de producción e ingresos.
Cuando la empresa adapta las turbinas con nueva tecnología a través de mejores sistemas de control. La empresa tendrá la opción de recibir servicio y soporte del nuevo fabricante. Los operadores no sólo tienen a alguien a quien llamar para resolver problemas complejos. Pero sólo si los nuevos controles son implementados por un proveedor de servicios con profunda experiencia en la industria. Tendrán acceso a una respuesta rápida y eficiente para que sus turbinas vuelvan a funcionar lo antes posible.
Otra complejidad de operar turbinas fuera de LTSA es la dificultad de acceder a repuestos. Los precios de los repuestos suelen aumentar significativamente a medida que las turbinas llegan al final de su vida útil. De hecho, para la turbina más antigua, es posible que algunas piezas ni siquiera estén disponibles para su compra. Con la nueva actualización, los equipos volverán a tener acceso a repuestos asequibles y fácilmente disponibles. Esto ayuda a garantizar que los activos críticos no queden inactivos mientras el mantenimiento espera la entrega de las piezas.
Operaciones más avanzadas
A medida que el equipo instale hardware de turbina adicional, agregarán aplicaciones de software modernas y lógica de turbina. El resultado es la capacidad de aprovechar operaciones más avanzadas para hacer que las turbinas funcionen mejor en una amplia gama de condiciones. En muchos casos, los equipos de operaciones pueden impulsar una mayor producción anual con la misma turbina.
La función de aumento de potencia disponible en los sistemas de control de turbinas modernos puede aumentar la potencia de la turbina durante un período de funcionamiento determinado. Al utilizar la nueva lógica de control. Utilizando dichos modelos, los equipos de operaciones pueden comparar los modelos operativos existentes para diseñar nuevas estrategias que optimicen el uso de las turbinas. El equipo puede encontrar oportunidades en el espectro eólico donde una turbina de 2 MW se puede aumentar a 2,1 MW. La tecnología de control moderna está ayudando a ver estas oportunidades. Ayudar al equipo a diseñar dichas estrategias sin riesgo de dañar los componentes de la turbina.
Además, muchos equipos de operaciones que utilizan sistemas tradicionales de control de turbinas descubren que sus activos no funcionan bien. Esto se debe a que la evaluación original del sitio no se llevó a cabo adecuadamente. El resultado es que la desalineación y la inclinación son normales. Lo mismo ocurre con las sobrevelocidades de la turbina que no están diseñadas para las condiciones reales del lugar de trabajo.
La implementación de una nueva lógica de control puede ayudar a superar estos desafíos. Los mejores proveedores de modernización han formado parte del diseño de turbinas durante más de 40 años. Pueden ayudar a los equipos de operaciones a calcular la carga de una turbina para determinar cuánta carga puede soportar el activo en cada estado operativo antes de sobrepasarse. Además, estos equipos pueden utilizar la lógica moderna en el nuevo sistema de inclinación para inclinar correctamente las palas. Esto garantiza que no haya desalineaciones para cada estado operativo. Reducir el desgaste de los componentes.
Otro potencial para mejorar la eficiencia mediante mejoras adicionales en el sistema de control proviene de una mejor alineación de orientación. Actualmente, aproximadamente el 90% de las turbinas no están correctamente alineadas con el viento. Como resultado, la turbina tiene una carga mayor. Esto da como resultado el desgaste de los componentes y una reducción de la producción anual. Las aplicaciones modernas de lógica y control han ayudado a muchos equipos de operaciones a lograr aumentos de producción anual del 2 % al 4 % y, al mismo tiempo, aumentar la vida útil de los componentes clave de la turbina hasta en 10 años a través de estrategias de control mejoradas.
AMEF más eficiente
Cuando los propietarios de turbinas eólicas heredan turbinas nuevas pero conservan el control de las antiguas. A menudo no tienen acceso a la información y al conocimiento necesarios para comprender lo que sucede internamente. Por ejemplo, es posible que los equipos de operaciones no puedan ver exactamente cómo funciona la lógica en un convertidor. ¿O cuándo y por qué giran las turbinas en determinadas condiciones? O el equipo puede recibir una alarma pero no entiende por qué ni qué hacer. Así que reinicie la turbina o ignore la alarma. Esto suele suceder porque la lógica se incorporó durante muchos años en los sistemas de control OEM que funcionan como una caja negra. con acceso limitado o nulo a la información necesaria para comprender lo sucedido.
A medida que el equipo implementa mejoras adicionales en el sistema de control de proveedores de servicios con profunda experiencia en la industria, la nueva lógica de control proporciona acceso completo a la información del sistema de control. Facilite a los equipos comprender lo que sucede en todos los modos de trabajo. y realizar cambios para mejorar la eficiencia con el tiempo. La solución también está diseñada con datos FMEA integrados para facilitar la operación y el mantenimiento de las turbinas.
Por ejemplo, si una turbina con un nuevo sistema de control y un software de monitoreo de condición optimizado activa una alarma de sensor de temperatura. Hay un enlace que los operadores pueden seguir para identificar inmediatamente la causa raíz del problema. El sistema también proporciona soporte para la toma de decisiones. Proporciona orientación sobre lo que está sucediendo y lo que el usuario puede hacer. En muchos casos, el FMEA incorporado puede ayudar a los equipos a cambiar el estado operativo de una turbina para reducir su valor o retirarla de producción hasta que se puedan tomar medidas correctivas. En lugar de continuar hasta el fallo, los equipos pueden planificar el tiempo de inactividad utilizando métodos predictivos. Seguimiento y actuación sobre tendencias para realizar un mantenimiento proactivo en lugar de reactivo.
Soporte mundial
Uno de los principales beneficios de mejorar aún más el sistema de control es que las compañías eléctricas tendrán acceso a un centro de operaciones remotas global totalmente integrado. al interior del activo Cuando una empresa utiliza un sistema de control de un proveedor de soluciones con profunda experiencia en la industria, también tiene acceso a una variedad de software adicional, como soluciones de control de parques. Solución de operaciones remotas Gestión del rendimiento de activos Software de mantenimiento y diagnóstico Soluciones de adquisición de datos y monitoreo de energía verde y otras tecnologías en la cartera de soluciones de energía verde del proveedor de soluciones.
Mientras las empresas comienzan a crear interoperabilidad de soluciones en toda su organización. Comenzaron a trabajar hacia una visión de automatización perfecta del movimiento de datos sin interrupciones desde el campo inteligente, a través del borde y hacia la nube. Los equipos multifuncionales tienen acceso a la información que necesitan para tomar decisiones comerciales más efectivas. Y las organizaciones pueden aprovechar un único punto de contacto con el proveedor de la solución. Cubre una red global para cualquier soporte. que la empresa pueda necesitar
La tecnología moderna impulsa una funcionalidad mejorada.
Ante la creciente demanda de producción de energía verde junto con la escasez de mano de obra, los equipos de operaciones y mantenimiento deben trabajar de la manera más económica y remota posible. Los productores de electricidad ya no pueden permitirse el lujo de operar maquinaria obsoleta. Activos averiados que obligan al personal a desplazarse continuamente al campo para dar servicio a las turbinas caídas. La mejora del sistema de control no solo restablece el funcionamiento confiable de las nuevas turbinas. Pero también desbloquea la infraestructura moderna necesaria para estrategias de control avanzadas que mantengan a los equipos funcionando según los estándares modernos. Con soluciones disponibles para casi todos los tipos de turbinas que se utilizan en la actualidad. No hay mejor momento que ahora para mejorar los activos que han estado produciendo energía renovable de manera confiable durante décadas.
–Thomas Andersen es el vicepresidente de tecnología renovable de Emerson
