Wraz z przejściem świata na energię odnawialną, farmy wiatrowe stają się istotną częścią naszej infrastruktury energetycznej. Zapewnienie niezawodności i wydajności tych instalacji jest kluczowe, a technologia czujników światłowodowych odgrywa kluczową rolę w osiągnięciu tego celu.
Technologia czujników światłowodowych wykorzystuje unikalne właściwości światłowodów do wykrywania zmian temperatury, naprężeń i drgań akustycznych (dźwięku) wzdłuż światłowodu. Dzięki integracji światłowodów z infrastrukturą farm wiatrowych, operatorzy mogą stale monitorować stan konstrukcji i warunki pracy tych krytycznych zasobów.
Do czego więc właściwie służy?
Monitorowanie stanu konstrukcji
Turbiny wiatrowe są często narażone na trudne warunki, takie jak upał, zimno, deszcz, grad i silne wiatry, a w przypadku morskich farm wiatrowych również fale i żrącą słoną wodę. Technologia czujników światłowodowych może dostarczyć cennych danych na temat stanu konstrukcyjnego i operacyjnego turbin poprzez wykrywanie zmian naprężeń i drgań za pomocą rozproszonego pomiaru naprężeń (DSS) i rozproszonego pomiaru akustycznego (DAS). Informacje te umożliwiają operatorom identyfikację potencjalnych słabych punktów i podejmowanie proaktywnych działań w celu wzmocnienia lub naprawy turbin przed wystąpieniem awarii.
Monitorowanie integralności kabla
Kable łączące turbiny wiatrowe z siecią mają kluczowe znaczenie dla przesyłu wytworzonej energii elektrycznej. Technologia czujników światłowodowych umożliwia monitorowanie integralności tych kabli, wykrywając zmiany głębokości ułożenia kabli podziemnych, naprężenia i odkształcenia kabli napowietrznych, uszkodzenia mechaniczne lub anomalie termiczne. Ciągły monitoring pomaga zapobiegać awariom kabli i zapewnia niezawodny przesył energii. Umożliwia również operatorom systemów przesyłowych (OSP) optymalizację lub maksymalizację przesyłu energii tymi kablami.
Identyfikacja zagrożeń ze strony statków rybackich i kotwic
W przypadku morskich farm wiatrowych kable energetyczne są często układane na wodach o dużym natężeniu ruchu, gdzie często operują statki i łodzie rybackie. Działania te stanowią poważne zagrożenie dla kabli. Technologia czujników światłowodowych, w tym przypadku najprawdopodobniej rozproszone czujniki akustyczne (DAS), umożliwia wykrywanie zakłóceń powodowanych przez sprzęt rybacki lub kotwice, generując ostrzeżenia o zbliżającej się kolizji i wczesne ostrzeżenia o potencjalnych uszkodzeniach. Identyfikując te zagrożenia w czasie rzeczywistym, operatorzy mogą podjąć natychmiastowe działania w celu złagodzenia skutków, takie jak zmiana trasy statków lub wzmocnienie wrażliwych części kabla.
Konserwacja predykcyjna i proaktywna
Technologia czujników światłowodowych umożliwia predykcyjne utrzymanie ruchu, dostarczając ciągłe dane o stanie komponentów farmy wiatrowej. Dane te pozwalają operatorom przewidywać, kiedy i gdzie konieczna będzie konserwacja, zapobiegając w ten sposób nieoczekiwanym awariom i skracając czas przestojów. Rozwiązując problemy, zanim się nasilą, operatorzy mogą znacząco obniżyć koszty związane z naprawami awaryjnymi i utratą produkcji energii.
Bezpieczeństwo i ochrona
Technologia czujników światłowodowych stale się rozwija i wprowadza innowacje na wyższy poziom. Najnowsze osiągnięcia obejmują ulepszone systemy rozproszonego wykrywania akustycznego (DAS), które charakteryzują się większą czułością i dokładnością w wykrywaniu zmian w infrastrukturze farm wiatrowych i ich otoczeniu. Systemy te potrafią rozróżniać różne rodzaje zakłóceń, takie jak mechaniczne lub ręczne prace ziemne w pobliżu kabli. Mogą być również wykorzystywane do tworzenia wirtualnych ogrodzeń i ostrzegania pieszych lub pojazdów zbliżających się do kabli, zapewniając kompleksowe rozwiązanie pozwalające uniknąć przypadkowego uszkodzenia lub celowej ingerencji osób trzecich.
Technologia czujników światłowodowych zmienia sposób monitorowania i konserwacji elektrowni wiatrowych. Umożliwia ona dostarczanie w czasie rzeczywistym, ciągłych danych o stanie podzespołów elektrowni wiatrowych, co przekłada się na znaczące korzyści w zakresie bezpieczeństwa, wydajności i opłacalności. Dzięki zastosowaniu technologii czujników światłowodowych operatorzy mogą zapewnić integralność i trwałość swoich farm wiatrowych i projektów inwestycyjnych.
Czas publikacji: 03-04-2025