Vindmøller er en nøglekomponent i verdens overgang til netto nul. Her ser vi på den sensorteknologi, der sikrer sikker og effektiv drift.
Vindmøller har en forventet levetid på 25 år, og sensorer spiller en nøglerolle i at sikre, at møllerne opnår deres forventede levetid. Ved at måle vindhastighed, vibrationer, temperatur og mere sikrer disse små enheder, at vindmøller fungerer sikkert og effektivt.
Vindmøller skal også være økonomisk rentable. Ellers vil deres anvendelse blive betragtet som mindre praktisk end brugen af andre former for ren energi eller endda fossile brændstoffer. Sensorer kan levere præstationsdata, som vindmølleparkoperatører kan bruge til at opnå maksimal strømproduktion.
Den mest basale sensorteknologi til vindmøller registrerer vind, vibrationer, forskydning, temperatur og fysisk stress. Følgende sensorer hjælper med at fastslå basisforhold og detektere, når forholdene afviger væsentligt fra basislinjen.
Evnen til at bestemme vindhastighed og -retning er afgørende for at vurdere vindmølleparkers og individuelle turbiners ydeevne. Levetid, pålidelighed, funktionalitet og holdbarhed er de vigtigste kriterier ved evaluering af forskellige vindsensorer.
De fleste moderne vindsensorer er mekaniske eller ultralydsbaserede. Mekaniske anemometre bruger en roterende kop og vinge til at bestemme hastighed og retning. Ultralydssensorer sender ultralydspulser fra den ene side af sensorenheden til en modtager på den anden side. Vindhastighed og -retning bestemmes ved at måle det modtagne signal.
Mange operatører foretrækker ultralydsvindsensorer, fordi de ikke kræver omkalibrering. Dette gør det muligt at placere dem på steder, hvor vedligeholdelse er vanskelig.
Det er afgørende at registrere vibrationer og enhver bevægelse for at overvåge vindmøllers integritet og ydeevne. Accelerometre bruges almindeligvis til at overvåge vibrationer i lejer og roterende komponenter. LiDAR-sensorer bruges ofte til at overvåge tårnvibrationer og spore enhver bevægelse over tid.
I nogle miljøer kan kobberkomponenter, der bruges til at overføre turbinekraft, generere store mængder varme, hvilket forårsager farlige forbrændinger. Temperatursensorer kan overvåge ledende komponenter, der er tilbøjelige til overophedning, og forhindre skader gennem automatiske eller manuelle fejlfindingsforanstaltninger.
Vindmøller er designet, fremstillet og smurt for at forhindre friktion. Et af de vigtigste områder for at forhindre friktion er omkring drivakslen, hvilket primært opnås ved at opretholde en kritisk afstand mellem akslen og dens tilhørende lejer.
Hvirvelstrømssensorer bruges ofte til at overvåge "lejespalier". Hvis spalten mindskes, vil smøringen mindskes, hvilket kan føre til reduceret effektivitet og skader på turbinen. Hvirvelstrømssensorer bestemmer afstanden mellem et objekt og et referencepunkt. De er i stand til at modstå væsker, tryk og temperatur, hvilket gør dem ideelle til overvågning af lejespalier i barske miljøer.
Dataindsamling og -analyse er afgørende for den daglige drift og langsigtet planlægning. Forbindelse af sensorer til en moderne cloud-infrastruktur giver adgang til vindmølleparkdata og kontrol på højt niveau. Moderne analyser kan kombinere aktuelle driftsdata med historiske data for at give værdifuld indsigt og generere automatiserede præstationsalarmer.
Nylige innovationer inden for sensorteknologi lover at forbedre effektiviteten, reducere omkostningerne og forbedre bæredygtigheden. Disse fremskridt vedrører kunstig intelligens, procesautomatisering, digitale tvillinger og intelligent overvågning.
Ligesom mange andre processer har kunstig intelligens i høj grad accelereret behandlingen af sensordata for at give mere information, forbedre effektiviteten og reducere omkostningerne. Kunstig intelligens' natur betyder, at den vil give mere information over tid. Procesautomatisering bruger sensordata, automatiseret behandling og programmerbare logiske controllere til automatisk at justere hældning, effekt og mere. Mange startups tilføjer cloud computing for at automatisere disse processer for at gøre teknologien nemmere at bruge. Nye tendenser inden for vindmøllesensordata rækker ud over procesrelaterede problemer. Data indsamlet fra vindmøller bruges nu til at skabe digitale tvillinger af turbiner og andre vindmølleparkkomponenter. Digitale tvillinger kan bruges til at skabe simuleringer og hjælpe i beslutningsprocessen. Denne teknologi er uvurderlig i planlægning af vindmølleparker, turbinedesign, retsmedicin, bæredygtighed og mere. Dette er især værdifuldt for forskere, producenter og serviceteknikere.
Opslagstidspunkt: 26. marts 2024