Drone Rüzgar Türbini Denetimleri
Rüzgar türbini denetimi neden gereklidir?
Dolu, kar, şimşek, yağmur, tuz ve toz, rüzgar türbini bileşenlerinin günlük olarak katlanmak zorunda kaldığı şeylerden sadece birkaçıdır.
Bu çevresel strese ek olarak, aşırı yük burkulması veya bağın kopmasına neden olan üretim kusurları gibi faktörler nedeniyle bir türbin
kanadı da hasar görebilir. Genellikle rüzgar türbini denetimleri sırasında keşfedilen parça başına bazı yaygın kusurlar şunları içerir:
- Kule : Çatlak, hasar, boyanın soyulması, korozyon
- Bıçak : Çatlak, hasar, boyanın soyulması, deformasyon, yıldırım izleri, su girişi
- Nacelle : Yıldırım izleri, çatlak, hasar, korozyon, yağ yarıkları, boyanın soyulması
- Göbek : Çarpıklık, gevşek bağlantı, hasar
Araştırmalar , önleyici bakım olmadığında, her bir türbin arızasının varlık sahiplerine onarım ve yedek parçalar için yılda 30.000 $'a kadar
mal olabileceğini göstermiştir. Kayıp üretim günlerinden kaynaklanan gelir erozyonu, hem sermaye bileşenleri için uzun teslimat zaman
çizelgeleri hem de manuel veya yer tabanlı denetimler gibi planlı kapatma olayları durumunda ekstradır.
Geleneksel rüzgar türbini inceleme yöntemleriyle ilgili zorluklar
Tipik olarak, varlık yöneticileri rüzgar türbini bileşenlerinin denetimi için iki ana yöntem kullanmaktadır:
İple erişim veya platform : Hem muayene hem de onarım çalışmaları için en yaygın kullanılan yöntem
Yer tabanlı inceleme : Bir fotoğrafçının bıçakların görüntülerini yakalamak için bir telefoto lens kullandığı bir teknik
Her iki yöntemin de kendi yararları ve sınırlamaları vardır. İşte hızlı bir karşılaştırma:
|
İple Erişim veya Platform |
Avantajlar |
Dezavantajları |
|
Hasara daha yakından bakmayı sağlar |
Tipik olarak, şantiyede 3'ten fazla kişiye ihtiyaç duyulur ve bu da yüksek işçilik maliyetlerine neden olur. |
|
Daha derin inceleme, hasarın ciddiyetinin ve kapsamının daha iyi değerlendirilmesini sağlar |
Bu yöntem zaman alıcıdır; teknisyenler normalde günde yalnızca 1 - 2 türbini denetleyebilir |
|
|
Muayene sırasında küçük onarımlar yapma imkanı |
Teknisyenler yüksekte çalıştıkları için hem risk faktörü hem de sigorta maliyetleri yüksektir. |
|
|
Yer Tabanlı Muayene |
Avantajlar |
Dezavantajları |
|
|
Fotoğrafçı yerde kaldığı için iple erişim yönteminden daha güvenli |
Blade'lerin gölgeli alanları ve hızlı hareket eden kısımları (uç gibi) için veri kalitesi zayıf |
|
Düşük rüzgar koşullarında rüzgar türbininin durdurulmasına gerek yoktur. |
Bıçağın her bir tarafını yakalamak için farklı kamera kurulumlarının gerekli olduğu göz önüne alındığında, bu yöntem oldukça zaman alıcı hale geliyor. |
|
|
Muayeneyi tamamlamak için yalnızca bir kişiye ihtiyaç vardır |
Farklı görüntü yakalama açıları nedeniyle hasarları ölçmek ve bulmak imkansız |
Rüzgar türbini denetimi için dronlar: ezber bozan
Düşük verimlilik, yüksek maliyetler ve yetersiz denetim verisi kalitesi gibi temel zorlukların üstesinden gelmek için dünya çapında
birçok rüzgar çiftliği operatörü, rüzgar türbini denetimleri için dronları kullanmaya başladı.
Yunanistan'ın Trablus şehrinde, 2017 yılında Atina Yunanistan'da kurulan bir dron hizmetleri sağlayıcısı olan “IDS - Industrial Drone Services” Şirketi,
müşterileri Yunanistan'da yenilenebilir enerji alanında öncülerden biri olan Eunice Energy Group (EEG) ile eşleşti – toplam kapasitesi
34,5 MW olan bir rüzgar çiftliğini incelemek için DJI drone platformlarından yararlanmak.
Ortalama olarak 10 saatten daha az gün ışığı sağlayan kış aylarında, geleneksel denetim yöntemlerinin kullanılması son derece zaman alıcı
ve dolayısıyla pahalı olurdu. Normalde, tek bir rüzgar türbininin yüksekte çalışan denetçilerle tam bir denetimi 3 ila 6 saat arasında sürebilir.
Bu, uzun güvenlik prosedürlerini ve hazırlık süresini içermez.
Öte yandan, DJI'nin rüzgara dayanıklı RTK drone'ları ile bir türbini tamamen incelemek yalnızca yaklaşık 45 dakika sürüyor.
Bu, 15 türbinlik çiftliğin tamamının üç gün içinde denetlenmesine olanak sağladı . IDS, hem manuel hem de otomatik denetim
yöntemleri geliştirmiştir ve bu sektördeki en iyi oyunculardan biridir.
Çözümün nasıl çalıştığına daha yakından bakalım…
Rüzgar türbini kulesi denetimi için dronları kullanma
Kulenin üç ana bileşeni vardır - temel, flanşlar (güç parçaları arasındaki bağlantı) ve motor bölümü ile üst bağlantı. Drone, dört taraftan veri toplayarak kulenin etrafında uçar.
Bu muayenede genellikle tespit edilen ana sorunlar arasında korozyon, mantar ve yağ sızıntısı bulunur. Bazen kulenin etrafındaki yüzeyde temele yakın yerlerde de çatlaklar görülebilir.
Rüzgar türbini nacelle ve hub Muayene için dronları kullanma
Motor bölümü, baştan sona incelenmesi gereken birden fazla alana sahiptir. Bir müfettiş tipik olarak cıvatalarda herhangi bir hasar, yüzeydeki çatlaklar, yağ sızıntısı, meteorolojik
direk ve ekipmanda hasar ve eksik veya aşınmış parça ve kapaklar olup olmadığına bakar. Motor bölümü her yönden kontrol edilmelidir.
Rüzgar türbini kanadı denetimi için dronları kullanma
Bıçak denetimleri üç şekilde gerçekleştirilebilir:
kamerayı yüzeye dikey olarak bakan 0 derecelik eğimde tutan dört tarafı boyunca manuel veya otomatik olarak uçar.
Saat 6 yönünde bıçak konumu : Her bir bıçak manuel olarak aşağıya bakacak şekilde konumlandırılmıştır. Drone, kamerayı yüzeye
dikey olarak bakan 0 derecelik bir eğimde tutarak, üç kenar boyunca manuel veya otomatik olarak uçar.
Sabit konum : Rüzgar türbini belirli veya rastgele bir konumda manuel olarak durdurulur. Otomatik görev uçuş modunu kullanan drone,
yüzey boyunca veri toplayarak kanadın dört tarafı etrafında uçar.
Saat 12, saat 6 ve sabit konumlu drone rüzgar türbini denetimi arasındaki karşılaştırma
|
Drone Kullanarak Rüzgar Türbini Kontrolü |
Saat 12 Pozisyonu
|
Saat 6 Pozisyonu
|
Sabit Açı
|
| Avantajlar |
Arka planı temizle Arka kenar görüntüleri kolayca yakalanabilir Bıçak boyunca herhangi bir karmaşık manevra olmaksızın kolay uçuş Bıçağın etrafında engel yok Uçuş hem manuel olarak hem de otomatik bir görevle gerçekleştirilebilir
|
Erişim kolaylığı Drone mümkün olan minimum irtifada çalıştırılır Saat 12 yöntemine kıyasla daha hızlı Güç verimli Drone ile daha iyi görsel temas Bıçak boyunca karmaşık manevralar yok Hem manuel hem de otomatik görevler mümkündür
|
Bir türbin için genellikle bir pil seti yeterli olduğundan güç verimli Muayene işlemi sırasında bıçakları döndürmeye gerek olmadığından son derece zaman açısından verimli Rüzgarsız koşullar için ideal
|
| Dezavantajları |
Her bıçağın bu belirli konumda hareket ettirilmesi ve durdurulması gerektiğinden zaman alıcıdır Drone, tam olarak güç açısından verimli olmayan rüzgar türbininin maksimum yüksekliğine ulaşmalıdır. Yüksek irtifa nedeniyle drone ile engellenen görsel temas |
Her bıçağın bu belirli konumda hareket ettirilmesi ve durdurulması gerektiğinden zaman alıcıdır Kule arka kenarın hemen arkasında olduğundan, bir engel görevi görür ve arka kenar köşegen açıdan sadece kısmen incelenebilir. |
Manuel çalıştırma oldukça zor olabileceğinden, belirli bir otomatikleştirilmiş uçuş planı gerektirir Gimbal aralığının doğrudan bıçağa dikey olarak ayarlanması gerekir Bıçakların birkaç tarafının yukarı doğru bir dengeleme halkası kullanılarak kontrol edilmesi gerekir. Engellerden kaçınmak için görev çok dikkatli bir şekilde planlanmalıdır. |
Rüzgar çiftliği operasyonlarını dronlarla optimize etme
Milimetre düzeyine kadar ayrıntılı inceleme raporları oluşturmak için kullanılabilecek potansiyel kusurların ve kalite verilerinin doğru, yakından görünümü,
rüzgar çiftliği yöneticilerinin verimlilik kayıplarını ve benzer şekilde onarım maliyetlerini azaltmasına yardımcı olabilir. DJI'nin rüzgara dayanıklı dronları,
teknisyenler yerde güvenli bir şekilde kalırken, hem görsel hem de termal verileri önemli ölçüde kısa bir süre içinde toplamak için dakikalar içinde havada
konuşlandırılabilir. Tekrarlanan ve tutarlı önleyici drone denetimleri ile enerji üretimi maksimize edilebilir ve temiz enerji insanlığa daha güvenilir bir şekilde
sağlanabilir.