El retorno a la energía eólica debe adoptar la última tecnología para optimizar la energía disponible, lo que hace esencial un monitoreo preciso y confiable del viento en tiempo real. Los barcos comerciales de propulsión eólica de hace cien años requerían marineros experimentados que pudieran leer las cimas de las olas y izar las velas para maximizar la energía disponible, sin comprometer la seguridad del barco. Hoy en día, este enfoque ya no es necesario, quizás sorprendentemente debido a la tecnología desarrollada para mantener la seguridad en los aeropuertos.
Los aviones no pueden aterrizar ni despegar en un vórtice de viento que sigue a otro avión, pero esto no se puede ver. Esto llevó a la adopción de la tecnología LiDAR (Light Detección y Rango) que «ve» la fuerza y dirección del viento para los controladores de tráfico aéreo. Esta tecnología fue adoptada por la ahora madura industria eólica marina hace 20 años y ahora está ingresando al transporte marítimo.
En el seminario web de Riviera Maritime Media, La tecnología de detección del viento y del clima está revolucionando el transporte marítimo asistido por viento , celebrado el 20 de septiembre de 2023, expertos en tecnología de propulsión eólica discutieron formas en que las nuevas tecnologías de detección, como LiDAR, pueden ayudar a optimizar el rendimiento, así como la Implantación y gestión de sistemas de propulsión eólica.
El director ejecutivo de FinOcean, Konstantinos Fakiolas, destacó el crecimiento en el despliegue de sistemas de propulsión eólica en el transporte marítimo. Actualmente hay 25 buques marítimos activos que utilizan estos sistemas, y se prevé que se triplicará para finales de 2024. Enfatizó que la etapa operativa de la propulsión eólica es crucial y planteó dudas sobre la confiabilidad de los anemómetros de puente para un rendimiento óptimo del sistema.
La información del anemómetro del puente se introduce en la unidad de control para ajustar los parámetros operativos: ángulo de las velas, RPM del rotor u orientación del ángulo de ataque del ala contra el viento», dijo. «Con base en esta información, los dispositivos de propulsión asistida por el viento (WAsP) se orientan contra el viento para ofrecer el mejor empuje neto hacia adelante posible.
Pero, ¿es suficientemente bueno el anemómetro de copa basado en puente? La estructura del puente influye en el flujo del viento sobre el anemómetro de copa, junto con factores que incluyen el casco, los mástiles y otras estructuras, además del movimiento de la embarcación. Fakiolas abogó por una mejor instrumentación de la vela, como LiDAR, para una mejor representación de los datos y una optimización del rendimiento.
El director marítimo de Vaisala, Mikko Nikkanen, habló sobre el uso de LiDAR para maximizar la energía eólica en la propulsión marina. El año pasado realizamos una encuesta para miembros de la Asociación Internacional de Windship, donde preguntamos sobre los desafíos relacionados con el clima. La mayoría de los encuestados identificaron los sensores de viento y la calidad de los datos como problemas clave sin resolver en este momento. Vaisala construye gemelos digitales para determinar los parámetros de la energía eólica.
Ben Coulmier, gerente de soluciones de Vaisala, explicó el efecto Doppler de LiDAR al medir la velocidad del viento y su precisión en comparación con los anemómetros de copa, que pueden mostrar variaciones de hasta el 60 %. LiDAR es como tener un palo de varios cientos de metros de largo delante del barco, poblado por anemómetros, añadiendo que en algunos casos, ese «palo» podría tener 15 kilómetros de largo. Señaló que ha habido discrepancias significativas entre las velocidades medidas por anemómetros y LIDAR de viento. Señaló que incluso una diferencia del 5% podría reducir significativamente el potencial ahorro de combustible y emisiones. Esto sería suficiente para amortizar la instalación de LiDAR en un año, afirmó.
Norsepower proporciona dispositivos WAsP y su director ejecutivo, Jukka Kuuskoski, explicó cómo la empresa había modernizado el rotor Flettner, permitiendo que dos rotores Norsepower en un barco produjeran más empuje que el motor principal en condiciones ideales. Compartió los resultados de un proyecto piloto LiDAR que, según dijo, había mejorado con éxito la optimización de un sistema de control. Se instaló una unidad LiDAR en la parte superior del puente. Fue una instalación muy fácil y rápida, menos de dos días, incluido el entrenamiento de la tripulación. La prueba continuó durante cuatro meses y resultó un éxito.
Hemos logrado una comprensión mucho mejor de las condiciones en el barco y de dónde operaban las velas del rotor. Ha permitido una validación del rendimiento y una optimización más precisa del sistema de control. Luego lo comparamos con nuestro propio sistema de medición de fuerza y descubrimos que el empuje de la vela del rotor y las condiciones del viento que se miden con el LIDAR coinciden muy bien. Abogó por el uso de compensación de movimiento en tiempo real con plataformas estabilizadoras.
Sin embargo, los dispositivos WAsP y los datos de mayor calidad de LiDAR son sólo una parte de la solución, y los expertos coincidieron en que debe haber un enfoque holístico. Cuando un viento en contra promueve una mejor utilización de las velas o los rotores, es beneficioso cambiar el rumbo para asegurarse de que haya empuje disponible para ayudar a la propulsión principal. WAsP debe usarse en combinación con sistemas de optimización de ruta o viaje para asesorar al capitán sobre la mejor ruta que maximice los beneficios del rotor o la vela.
En general, los oradores señalaron la importancia de considerar la propulsión eólica como un sistema completo y priorizar la comprensión de las condiciones del viento para un mejor rendimiento del combustible. Destacaron el papel de LIDAR y otras tecnologías mejoradas de detección del viento para comprender y optimizar las condiciones del viento.
Fuente: www.rivieramm.com
