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Distributed Acoustic Sensing for Cable Monitoring and Surveying for Offshore Wind Farms providing movement, depth, surface disruption and free-span readings

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Una tecnologia di monitoraggio dello stato assicura che l’energia elettrica generata dal vento ritorni sulla costa

Nonostante i grandi progressi compiuti in dimensioni e potenza delle turbine eoliche, tutta l’energia elettrica generata è inutile se non può tornare sulla costa e all’interno della rete. Un servizio rivoluzionario di monitoraggio a distanza dello stato di salute, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, intende impegnarsi a garantire che ciò avvenga.

Economia digitale
Energia

I parchi eolici in mare aperto hanno fatto molta strada sin dalla prima installazione al largo della costa danese nel 1991. Dal 2010 al 2018, il mercato è cresciuto ogni anno di circa il 30 %. Tuttavia, il mercato odierno è ancora lontano dallo sfruttamento del suo pieno potenziale per generare 420 000 terawatt-ora (TWh) all’anno a livello mondiale, oltre 18 volte rispetto all’attuale domanda globale di elettricità). Una sfida importante per gli operatori risiede in fondo al mare, nei cavi sottomarini ad alta tensione che trasportano la corrente verso la costa. Il progetto SENTRY, finanziato dall’UE, ha sviluppato una sofisticata tecnologia di monitoraggio a distanza in tempo reale per ridurre al minimo tempi di inattività, costi di manutenzione e riparazione, nonché mancati guadagni.

Riduzione del rischio in un’impresa rischiosa

Secondo Marc Glenn, responsabile di progetto presso EDS HV Group, «i cavi sottomarini che connettono le turbine eoliche ad una stazione di approvvigionamento in mare aperto e in seguito alla costa possono ora raggiungere i 100 km. Essi sono sepolti in ambienti pericolosi con sabbie che si spostano, onde oceaniche, un letto marino che si muove e addirittura ancore di navi o reti da pesca». Ogni anno sono dichiarati agli assicuratori almeno 10 guasti ai cavi sottomarini e le richieste di risarcimento, solo nel 2015, rappresentano il 77 % del costo globale totale delle perdite dei parchi eolici in mare aperto. Esiste una varietà di strumenti per il monitoraggio dello stato dei cavi, integrati da un’ispezione periodica non frequente e costosa. Tuttavia, l’impatto finanziario dei guasti rimane una sfida critica per l’industria, esercitando un impatto sulla competitività degli operatori e sull’entusiasmo degli investitori.

Ridurre al minimo gli investimenti e massimizzare i risultati

Il rilevamento acustico distribuito (DAS, Distributed Acoustic Sensing) converte una fibra ottica standard in una serie di sensori acustici. SENTRY l’ha sfruttata avvalendosi dei cavi di fibra ottica per la comunicazione e il monitoraggio già integrati nei cavi di alimentazione sottomarini. Con il supporto e la collaborazione dell’esperto di tecnologia DAS, Optasense, e numerosi partner di sperimentazione che hanno fornito le risorse per la convalida della tecnologia, il team ha fornito CableSENTRY™. Esso trasforma questi cavi di fibra ottica in migliaia di sensori efficaci in termini di costi in grado di rilevare diversi scenari pre-guasto o di guasto. CableSENTRY™ supporta un monitoraggio in tempo reale 24 ore su 24, 7 giorni su 7, dalla sala di controllo di Belfast di EDS. Glenn illustra: «Nel caso di guasto di una fibra, EDS può comunicare al cliente, in pochi minuti, l’ID e le coordinate GPS della risorsa di cavi ad alta tensione del parco eolico con un’accuratezza fino a 10 m, riducendo al minimo la risoluzione dei problemi e massimizzando il tempo di attività, rafforzando l’affidabilità e la sostenibilità dell’industria». Il team ha depositato un brevetto per il suo sviluppo innovativo e promettente.

Rafforzare i megadati, ampliare le applicazioni

Glenn illustra: «Abbiamo scoperto almeno 33 potenziali flussi di dati che potrebbero essere utilizzati nell’analisi dello stato dei cavi». Il team di SENTRY sta ora lavorando a stretto contatto con IBM sull’aggregazione dei dati, mentre apre al contempo la strada all’uso di intelligenza artificiale e apprendimento automatico, con un occhio a uno strumento comprensivo di supporto alle decisioni. «I nostri servizi riducono significativamente i tempi di inattività della generazione. Migliorando l’efficienza dell’industria delle rinnovabili in mare aperto, facciamo la differenza nella lotta contro i cambiamenti climatici», conclude Glenn. «Per quanto forte soffi il vento, senza il cavo di esportazione che riporta la corrente verso la costa, essa non può essere trasformata in energia verde pulita». CableSENTRY™ sta conducendo il settore dell’energia eolica verso nuove vette.

Parole chiave

SENTRY, cavo, vento, CableSENTRY, mare aperto, parco eolico, monitoraggio dello stato, alta tensione, cavo sottomarino, sensore, fibra ottica, rilevamento acustico distribuito

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