Pag-optimize ng pagganap ng wind turbine gamit ang mga solusyon sa sensor

Ang mga wind turbine ay isang mahalagang bahagi sa paglipat ng mundo patungo sa net zero. Dito natin titingnan ang teknolohiya ng sensor na nagsisiguro ng ligtas at mahusay na operasyon nito.
Ang mga wind turbine ay may inaasahang haba ng buhay na 25 taon, at ang mga sensor ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagtiyak na naaabot ng mga turbine ang kanilang inaasahang haba ng buhay. Sa pamamagitan ng pagsukat ng bilis ng hangin, panginginig ng boses, temperatura at higit pa, tinitiyak ng maliliit na aparatong ito na ang mga wind turbine ay ligtas at mahusay na gumagana.
Kailangan ding maging matipid ang mga wind turbine. Kung hindi, ang paggamit sa mga ito ay maituturing na hindi gaanong praktikal kumpara sa paggamit ng iba pang anyo ng malinis na enerhiya o maging ng enerhiya ng fossil fuel. Ang mga sensor ay maaaring magbigay ng datos ng pagganap na magagamit ng mga operator ng wind farm upang makamit ang pinakamataas na produksyon ng kuryente.
Ang pinakasimpleng teknolohiya ng sensor para sa mga wind turbine ay nakakakita ng hangin, panginginig ng boses, displacement, temperatura at pisikal na stress. Ang mga sumusunod na sensor ay nakakatulong na magtatag ng mga baseline na kondisyon at matukoy kung kailan malaki ang pagkakaiba ng mga kondisyon mula sa baseline.
Ang kakayahang matukoy ang bilis at direksyon ng hangin ay mahalaga sa pagtatasa ng pagganap ng mga wind farm at indibidwal na turbine. Ang tagal ng serbisyo, pagiging maaasahan, paggana at tibay ang mga pangunahing pamantayan kapag sinusuri ang iba't ibang sensor ng hangin.
Karamihan sa mga modernong sensor ng hangin ay mekanikal o ultrasonic. Ang mga mekanikal na anemometer ay gumagamit ng umiikot na tasa at vane upang matukoy ang bilis at direksyon. Ang mga ultrasonic sensor ay nagpapadala ng mga ultrasonic pulse mula sa isang gilid ng sensor unit patungo sa isang receiver sa kabilang panig. Ang bilis at direksyon ng hangin ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsukat ng natanggap na signal.
Mas gusto ng maraming operator ang mga ultrasonic wind sensor dahil hindi na kailangan ng mga ito ng recalibration. Dahil dito, maaaring ilagay ang mga ito sa mga lugar kung saan mahirap ang maintenance.
Ang pagtukoy ng mga vibration at anumang paggalaw ay mahalaga sa pagsubaybay sa integridad at pagganap ng mga wind turbine. Karaniwang ginagamit ang mga accelerometer upang subaybayan ang mga vibration sa loob ng mga bearings at umiikot na mga bahagi. Ang mga LiDAR sensor ay kadalasang ginagamit upang subaybayan ang mga vibration ng tower at subaybayan ang anumang paggalaw sa paglipas ng panahon.
Sa ilang mga kapaligiran, ang mga bahaging tanso na ginagamit sa pagpapadala ng lakas ng turbina ay maaaring makabuo ng malaking dami ng init, na nagiging sanhi ng mapanganib na pagkasunog. Maaaring subaybayan ng mga sensor ng temperatura ang mga konduktibong bahagi na madaling mag-overheat at maiwasan ang pinsala sa pamamagitan ng awtomatiko o manu-manong mga hakbang sa pag-troubleshoot.
Ang mga wind turbine ay dinisenyo, ginagawa, at nilulubrikahan upang maiwasan ang friction. Isa sa mga pinakamahalagang bahagi upang maiwasan ang friction ay sa paligid ng drive shaft, na pangunahing nakakamit sa pamamagitan ng pagpapanatili ng isang kritikal na distansya sa pagitan ng shaft at ng mga kaugnay nitong bearings.
Ang mga eddy current sensor ay kadalasang ginagamit upang subaybayan ang "bearing clearance". Kung bababa ang clearance, bababa rin ang lubrication, na maaaring humantong sa pagbaba ng kahusayan at pinsala sa turbine. Tinutukoy ng mga eddy current sensor ang distansya sa pagitan ng isang bagay at ng isang reference point. Kaya nilang tiisin ang mga likido, presyon, at temperatura, kaya mainam ang mga ito para sa pagsubaybay sa mga bearing clearance sa malupit na kapaligiran.
Ang pangongolekta at pagsusuri ng datos ay mahalaga para sa pang-araw-araw na operasyon at pangmatagalang pagpaplano. Ang pagkonekta ng mga sensor sa isang modernong imprastraktura ng cloud ay nagbibigay ng access sa datos ng wind farm at mataas na antas ng kontrol. Maaaring pagsamahin ng modernong analytics ang mga kamakailang datos ng operasyon at ang mga makasaysayang datos upang magbigay ng mahahalagang pananaw at makabuo ng mga awtomatikong alerto sa pagganap.
Ang mga kamakailang inobasyon sa teknolohiya ng sensor ay nangangako na mapapabuti ang kahusayan, mababawasan ang mga gastos at mapapabuti ang pagpapanatili. Ang mga pagsulong na ito ay may kaugnayan sa artificial intelligence, process automation, digital twins at intelligent monitoring.
Tulad ng maraming iba pang proseso, lubos na pinabilis ng artificial intelligence ang pagproseso ng sensor data upang makapagbigay ng mas maraming impormasyon, mapabuti ang kahusayan, at mabawasan ang mga gastos. Ang katangian ng AI ay nangangahulugan na magbibigay ito ng mas maraming impormasyon sa paglipas ng panahon. Ang process automation ay gumagamit ng sensor data, automated processing, at programmable logic controllers upang awtomatikong isaayos ang pitch, power output, at higit pa. Maraming startup ang nagdaragdag ng cloud computing upang i-automate ang mga prosesong ito upang mas madaling gamitin ang teknolohiya. Ang mga bagong trend sa wind turbine sensor data ay higit pa sa mga isyung nauugnay sa proseso. Ang data na nakalap mula sa mga wind turbine ay ginagamit na ngayon upang lumikha ng mga digital twin ng mga turbine at iba pang mga bahagi ng wind farm. Ang digital twins ay maaaring gamitin upang lumikha ng mga simulation at tumulong sa proseso ng paggawa ng desisyon. Ang teknolohiyang ito ay napakahalaga sa pagpaplano ng wind farm, disenyo ng turbine, forensics, sustainability, at higit pa. Ito ay lalong mahalaga para sa mga mananaliksik, tagagawa, at mga service technician.