Medir las condiciones del viento en zonas remotas siempre conlleva dificultades debido a la falta de acceso al suministro eléctrico.
Antecedentes
Medir las condiciones del viento en zonas remotas siempre conlleva dificultades debido a la falta de acceso al suministro eléctrico. Esto ha limitado en gran medida el despliegue de equipos de medición, ya que la instalación y el mantenimiento de los paneles solares, las turbinas eólicas, los generadores diésel o las baterías es complejo y costoso. Por consiguiente, no se ha podido realizar ningún tipo de medición en grandes zonas geográficas, lo que se traduce en inexactitudes en los informes y previsiones meteorológicas.
Laki Power, un proveedor de tecnología de vigilancia de alta tensión con sede en Islandia, ha desarrollado una forma innovadora de solucionar este problema. Sus estaciones de vigilancia están situadas en tendidos eléctricos aéreos y generan energía mediante inducción. Las estaciones cuentan con una variedad de instrumentos meteorológicos que miden, por ejemplo, la velocidad del viento, la dirección, la temperatura ambiente y salinidad. Estos datos en tiempo real se transmiten a los operadores de redes eléctricas a través de redes móviles. Tardan 30 minutos en instalarse y están diseñadas para funcionar sin mantenimiento.
Ya que estas redes eléctricas se extienden a lo largo de amplias zonas geográficas, la invención de Laki Power, hace que se puedan obtener mediciones meteorológicas en muchos más lugares con un coste más reducido que otras soluciones. Los tendidos eléctricos atraviesan montañas, bosques y valles, básicamente a través de muchos tipos de microclimas de interés para las mediciones meteorológicas locales. Las estaciones de vigilancia han sido desarrolladas para Operadores de sistemas de transmisión (TSO), Operadores de sistemas de distribución (DSO) y otras empresas de servicios eléctricos y, ofrecen grandes posibilidades en el despliegue de la Clasificación de línea dinámica (DLR), con el objetivo de aumentar la capacidad de los tendidos eléctricos existentes. Los servicios meteorológicos y las agencias de administración de carreteras también parecen estar muy interesados en instalar las soluciones de Laki Power para corregir los ángulos muertos en su cobertura meteorológica.
Las estaciones de vigilancia están situadas directamente en tendidos eléctricos de alta tensión, a menudo, en zonas montañosas donde la velocidad del viento y otras condiciones meteorológicas pueden ser extremas. En condiciones de clima frío, si se forma hielo en el tendido eléctrico es peligroso, mientras que los climas más cálidos y secos el riesgo está en las altas temperaturas e incendios forestales. Por consiguiente, durante en diseño de su estación DLR y de vigilancia multifuncional LKX Laki tenía que incorporar un sensor de viento que pudiera ofrecer mediciones precisas de la velocidad y dirección del viento en condiciones extremas. También necesitaban un sensor que fuera pequeño, ligero y que pudiera sobrevivir en entornos de alta tensión y fuertes vibraciones.
Proyecto
Laki Power se dirigió a FT Technologies para conseguir sensores de viento que pudieran soportar este amplio entorno operativo. Se llegó a la conclusión de que el FT742-SM era el más adecuado de los productos de FT gracias a su pequeño tamaño, capacidad de montaje en superficie y calentamiento de toda la carcasa para evitar que se forme hielo.
La idea inicial era montar el FT742-SM en la parte superior del módulo LKX. Las pruebas iniciales determinaron que el sensor podría soportar las altas tensiones previstas. Sin embargo, con el objetivo de proporcionar un margen adicional los ingenieros de Laki Power decidieron montar el sensor debajo de su módulo para que pudiera ofrecer una mayor protección contra el campo eléctrico. También desarrollaron una tapa en forma de seta para que cubriera el sensor y así reducir la posibilidad de descarga corona.
Con el sensor y la tapa integrados al conjunto de la estación LKX-201, se realizaron pruebas en el túnel de viento en el laboratorio de túneles de viento de Deutsche WindGuard en Alemania. Se recopilaron muchos datos de calibración para identificar y corregir cualquier efecto aerodinámico y garantizar que los datos de medición son los suficientemente precisos.
Se ha instalado varias estaciones LKX-201en tendidos eléctricos tanto en Islandia como en Noruega y están funcionando perfectamente en condiciones extremadamente duras, incluido hielo y vientos de gran intensidad.
La estaciónDLR y de vigilancia multifuncional de alta tensión LKX-201combina cámaras bidireccionales 4K con una cámara de planta de ojo de pez y un sofisticado conjunto de sensores ambientales y termográficos para poder proporcionar una gran variedad de capacidades de vigilancia de tendido y tierra.
Conclusión
«De todos los sensores que evaluamos, hemos llegado a la conclusión de que los sensores de viento FT son los únicos que cumplen con todos nuestros criterios: pueden funcionar en un entorno de alta tensión, son capaces de soportar frío y hielo extremos y son lo suficientemente pequeños y ligeros para que se adapten a nuestros diseños. Después de trabajar en estrecha colaboración con FT para perfeccionar la integración los resultados de la prueba del túnel de viento cumplieron plenamente con nuestras espectativas. Demostraron el gran nivel de precisión que podremos obtener al realizar las mediciones de la velocidad del viento de las tendidos eléctricos.
«En estos días en que las tecnologías renovables como la eólica y la solar tienen un gran mercado, los inversores y las empresas de servicios públicos están buscando formas de mejorar sus márgenes y están recurriendo a sistemas de control mejorados para conseguirlo. Debido al gasto que supone la inversión en sistemas de generación de energía renovable es importante operar los sistemas cerca de su punto de potencia de salida máxima, sobre todo en los sistemas de generación de energía eólica y solar fotovoltaica. Además, ya que los recursos de energía eólica y solar fotovoltaica son intermitentes, es necesaria una predicción y un modelo precisos de la velocidad del viento y la radiación solar. Por lo tanto, con el fin de obtener un suministro de energía más fiable generalmente los sistemas de generación de energía renovable están interconectados con la red eléctrica.
«Al integrar el sensor de viento FT742-SM en nuestras estaciones de vigilancia podemos proporcionar información sobre la velocidad y dirección del viento en tiempo real al sistema de transmisión y a los operadores de la red eléctrica. Esto les ofrece inteligencia procesable para poder supervisar y gestionar la infraestructura de la red eléctrica, sobre todo en climas fríos y en áreas remotas donde existe un alto riesgo de incendios forestales».
Bjorgvin Sigurdsson
Director general
Laki Power
Islandia
