El papel de las tecnologías digitales y pioneras en la energía eólica

La energía eólica necesita convertirse en un recurso energético de confianza, capaz de generar energía cuando y donde se necesite.

Adrian Timbus, Technology and Solutions Managers para Smart Grids y Renovables de ABB.

Actualmente, el mercado eólico se enfrenta a dos factores clave: por un lado, necesita ser incluso más competitivo y, por otro, necesita ofrecer una mayor funcionalidad para lograr integrarse de forma fluida en el resto del sistema energético.  El primer reto está relacionado con el crecimiento de la energía eólica y su expansión en mercados nuevos, donde el coste de la energía eólica tiene que seguir bajando para llegar a un nivel competitivo con las actuales tecnologías de generación.

El segundo reto se ve motivado por el alto índice de penetración de la energía renovable y eólica en algunos sistemas eléctricos de Europa. Aquí, a las unidades generadoras cada vez se les exige más que ofrezcan servicios adicionales que ayuden a los operadores de sistemas a gestionar las redes con una alta presencia de energía eólica.  

La digitalización es una tecnología clave que se manifiesta en cualquier industria y, por lo tanto, también en la eólica, permitiéndole abordar dichos retos.

Respecto a la capacidad competitiva, la digitalización ayuda a reducir los costes en toda la cadena de valor, desde el diseño y desarrollo de proyectos hasta la explotación y mantenimiento (O&M) de los activos:

  • Hay nuevos conjuntos de datos, como configuración del mercado, precios de la energía, congestión de la red y patrones de carga, que ofrecen más ideas y visiones, granularidad y confianza en la justificación comercial de un proyecto, lo que conduce a unos seguros y préstamos más económicos para los desarrolladores y, por lo tanto, a una energía eólica más asequible. En este sentido, ABB Ability™ Renewable Insights es una de las soluciones que prestan estos servicios.
  • Encontramos otro gran potencial de ahorro en la parte de O&M de la cadena de valor. La automatización de las tareas de mantenimiento al integrar los datos operativos con las tareas de mantenimiento y con el sistema de información y asignación de mano de obra, no solo mejora la eficiencia en la ejecución de los trabajos sino que también garantiza la realización de las actividades correctas en el momento adecuado. En este sentido, tiene un papel clave el análisis de datos y el desarrollo de los denominados modelos de rendimiento de los activos. Estos modelos emplean procedimientos actuales de inteligencia artificial para determinar el estado de salud de los activos, indicando a los programas de mantenimiento qué acciones es necesario adoptar para garantizar una funcionalidad adecuada de estos. Con ABB Ability™ Ellipse, ABB asumió un papel protagonista en la automatización de actividades de O&M. Por su parte, ABB Ability™ Power Transformer, ABB Ability™ TXpert, ABB Ability™ Digital Drive Train y ABB Ability™ EDCS presentan modelos de rendimiento para componentes específicos del sector eólico.

En lo que respecta a la prestación de servicios de apoyo al sistema, el segundo reto para el sector eólico, las turbinas eólicas ya están ofreciendo una amplia funcionalidad. Funcionan de manera prácticamente autónoma: saben cuándo conectarse a la red, cuánta energía deberían producir según las condiciones de viento existentes y cómo responder en caso de perturbaciones en la red, tanto relacionadas con la tensión como con la frecuencia. Toda esta funcionalidad está integrada en un sistema de automatización y control bien organizado que se estructura en una serie de dispositivos, desde convertidores de energía a controladores de turbinas eólicas y sistemas de automatización de subestaciones.

De cara al futuro, la energía eólica necesita convertirse en un recurso energético de confianza, capaz de generar energía cuando y donde se necesite. Esto implica contar con una gran flexibilidad en nuestra forma de aprovechar la energía de origen eólico y, al mismo tiempo, una mayor visibilidad de la evolución a lo largo del tiempo del perfil de la energía eólica. 

Una vez más, las tecnologías digitales resultan de gran utilidad en este tipo de situaciones. Por ejemplo, es posible mejorar mucho la previsión de la producción de energía mediante la combinación de varios grupos de datos, desde datos SCADA en tiempo real sobre la producción y el estado de las turbinas, hasta datos del mantenimiento programado y, por supuesto, las condiciones meteorológicas actuales y previstas. Al usar la inteligencia artificial para correlacionar todos estos conjuntos de datos, se obtienen unas previsiones más precisas, reafirmando el perfil de producción de energía eólica que se espera.

El primer listón que debe superar la energía eólica es reducir su volatilidad. Se puede hacer mucho con el sistema de automatización y control. Sin embargo, para no malgastar energía eólica, se pueden usar soluciones de almacenamiento de energía junto con las turbinas eólicas a fin de crear las denominadas plantas híbridas, que tienen un mayor grado de flexibilidad gracias a las capacidades de almacenamiento y liberación de energía desde el sistema de almacenamiento de energía.

La hibridación de la energía eólica con almacenamiento precisa el siguiente nivel del sistema de automatización y control, capaz de ejercer un mayor grado de control y gestión de la energía basándose en múltiples objetivos y limitaciones. Hace poco hemos lanzado ABB Ability™ e-mesh, que optimiza la energía de estos sistemas híbridos, lo que permite que la energía eólica ofrezca la flexibilidad necesaria para su correcta integración en los sistemas energéticos.  

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