Tecnología y servicio de HBM para la construcción del primer parque eólico marítimo alemán

En estos tiempos de precios elevados de la materia prima y de creciente conciencia medioambiental, la producción eficaz y ecológica de energía eléctrica adquiere cada vez mayor importancia a los ojos del usuario. HBM suministra e instala la técnica de medición para el proyecto de investigación OGOWin, un proyecto de construcción del primer prototipo de un parque eólico marítimo (off shore) con coraza en una instalación experimental en Bremerhaven. El reto reside en realizar la instalación de modo que resista también con un mar agitado las extremas cargas posteriores de los modelos en serie.

Los parques eólicos marítimos consisten en una gran cantidad de molinos de viento implantados mar adentro lejos de la costa y que producen energía renovable constante. Un atractivo concepto que, sin embargo, no es fácil de realizar debido a las fuertes cargas, tales como el viento, el oleaje y el agua salada, a las que están sometidos los materiales utilizados. Por esta razón el Ministerio Federal de Medio Ambiente, Protección de la Naturaleza y Seguridad de los Reactores promueve la investigación y la optimización de estructuras de cimentación sueltas para las centrales eólicas marítimas (en adelante abreviado con su acrónimo alemán OGOWin) con respecto a materiales utilizados, desarrollo del montaje y nuevos procedimientos de fabricación para la estructura de soporte de centrales eólicas. En el marco del proyecto OGOWin se prioriza la investigación en tierra de las instalaciones marítimas antes de la aplicación real de las estructuras de cimentación en el mar.

Una central eólica consta de dos elementos principales, la estructura de soporte (coraza + torre) y la góndola propiamente dicha con las palas del rotor que permiten obtener energía eléctrica a partir del viento. El proyecto OGOWin se centra en la coraza como objeto de investigación. Uno de los objetivos de la investigación es reducir al mínimo los materiales utilizados, puesto que el acero es caro y una coraza pesa 350 toneladas. Además, el estado de la central eólica debe ser supervisado por una vigilancia continua. A partir de los resultados obtenidos derivarán unos determinados ciclos de mantenimiento y se podrá determinar la duración del servicio restante.

El Fraunhofer CWMT, centro para la energía eólica y la ingeniería oceánica de Bremerhaven, es responsable de la concepción y proyección de la metrotécnia en la estructura de soporte. A raíz de un encargo desde dicho centro, HBM se ha ocupado de realizar e instalar la técnica de medición. Sobre HBM recayó la decisión debido, entre otras razones, a las experiencias favorables y resultados convincentes obtenidos con FINO1, una plataforma de investigación de energía eólica marítima en la cual HBM ya había instalado en 2003 la técnica de medición (instalación hermética de bandas extensométricas eléctricas) y que funcionó sin problemas durante años, antes de que una tormenta particularmente intensa destruyera parte de la plataforma. Además HBM cuenta con un competente equipo internacional de mantenimiento, capaz de solucionar rápida y fiablemente cualquier problema in situ. Por último, y por ello no menos importante, HBM ofrece ambas tecnologías de una misma mano, lo cual permite toda reproducibilidad.

En el marco del proyecto OGOWin, HBM es responsable de la instalación de bandas extensométricas eléctricas y de fibra óptica en los puntos ”sometidos a tensión“ de la coraza, del tendido de cables hasta los amplificadores HBM y de la transmisión de los datos medidos al Fraunhofer Center. El objetivo consiste en testar ambas tecnologías (bandas extensométricas ópticas basadas en fibra con rejilla de Bragg y bandas extensométricas eléctricas) con respecto a su reproducibilidad de resultados de medición y su capacidad de aplicación a las centrales eólicas marítimas.

Con el fin de poner en práctica el concepto de medición, HBM suministra el hardware y el software necesarios (amplificador de medida eléctrico MGC / interrogadores optoeléctricos / catman® Software) y aplica cerca de 70 bandas extensométricas a la coraza vertical. Además, el recubrimiento doble de muchos de los puntos de medición da lugar a la aplicación de ambas tecnologías. El punto de mira principal es el análisis de los comportamientos estáticos y dinámicos de los nudos de fundición, recientemente desarrollados y utilizados por primera vez en esta construcción. Los puntos de medida recubiertos por varias capas han resistido varios años de servicio continuo bajo el agua a una profundidad de 40 metros. Los datos medidos se transmiten por medio de cables herméticos al agua salada hasta el amplificador de medida sumergido al pie de la torre y desde allí se envían periódicamente al centro Fraunhofer. Una vez en el centro, los datos se visualizan, convierten y analizan con el software catman® de HBM.