La inteligencia artificial combinada con drones ofrece ventajas significativas para la energía eólica marina. Las tecnologías avanzadas de IA no solo mejoran la seguridad y la eficiencia de las actividades marinas, sino que también reducen las emisiones y los costos operativos. Los drones equipados con IA realizan inspecciones complejas, mantenimiento y entrega de carga, lo que permite que los aerogeneradores funcionen al máximo de su capacidad.
Las nuevas aplicaciones y capacidades de los drones superan con frecuencia las regulaciones existentes, lo que requiere ajustes continuos en la legislación. Por ejemplo, las regulaciones para las operaciones «más allá de la línea visual» (BVLOS), en las que el operador no tiene una visión directa del dron ni de otros usuarios del espacio aéreo, están evolucionando. Del mismo modo, los buques autónomos deben cumplir con las regulaciones establecidas por la Organización Marítima Internacional (OMI) para garantizar la seguridad y la protección del medio ambiente.
Los drones equipados con IA pueden trabajar de forma independiente, encontrar la ruta de vuelo requerida y evitar obstáculos. Los drones aéreos se utilizan en las actividades offshore de Vattenfall para la inspección de palas de turbinas eólicas y se están probando para el suministro de piezas de repuesto, mientras que los buques no tripulados se utilizan para estudios del fondo marino y para la inspección de cimientos por debajo del nivel del agua. Algunos drones son pilotados por un piloto cercano, mientras que otros son pilotados por un centro de control remoto, que incluso puede estar ubicado en otro país.
Los datos e imágenes recopilados por los drones de inspección se fusionan y analizan mediante algoritmos de aprendizaje automático para detectar grietas, erosión, suciedad y otras anomalías. Los datos se almacenan en la nube, se clasifican por gravedad, se comparan con los datos históricos y, finalmente, se generan informes para los equipos de mantenimiento. Esto permite una planificación de mantenimiento proactiva, que puede evitar reparaciones importantes.
Pruebas de tecnologías de drones
Al aportar su experiencia técnica, Vattenfall apoya la iniciativa AIRTuB-ROMI en los Países Bajos, para mejorar el mantenimiento de la energía eólica marina mediante el uso de la monitorización en las palas y robots con drones. El proyecto, respaldado por el Ministerio de Asuntos Económicos holandés y una colaboración entre la industria y el mundo académico, evaluará tres tecnologías de sensores diferentes en las palas de los aerogeneradores.
Cuando los sensores detectan una anomalía, los algoritmos de IA ayudan a predecir el daño potencial y su ubicación. Un dron con drones se despliega automáticamente desde su estación de atraque en alta mar dentro del parque eólico para realizar una inspección adicional.
Tomas Jansen, director de productos de automatización de operaciones y mantenimiento de Vattenfall Offshore Wind en Alemania, explica: «Tras el despegue, el dron capturará de forma autónoma imágenes de alta resolución de las palas desde diferentes ángulos. A continuación, el dron aterrizará sobre la pala para realizar un escaneo ultrasónico del área potencialmente dañada, lo que nos proporcionará información completa sobre el estado estructural de la pala. Con esta información detallada, el equipo de mantenimiento puede iniciar la planificación de la reparación según sea necesario».
Entrega de piezas de repuesto
Gracias a sensores avanzados y software impulsado por IA, los drones de carga pueden volar de forma segura en entornos marinos complejos, evitar obstáculos y adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes. Pueden transportar materiales y equipos desde un buque de operaciones de servicio (SOV) hasta turbinas eólicas, lo que reduce la necesidad de que los buques vayan y vengan. El uso de un buque aéreo no tripulado (UAV) acelera la entrega de materiales, ahorra tiempo y reduce las emisiones de CO2 al eliminar la necesidad de un buque de transferencia de tripulación (CTV).
Esta innovación se probó recientemente en los parques eólicos marinos DanTysk y Sandbank de Vattenfall en el Mar del Norte alemán. Una colaboración entre el proveedor de servicios marinos Ampelmann, el Instituto de Investigación Científica Aplicada holandés TNO y Vattenfall demostró el uso de drones de carga en el entorno marino.
Roddy Douglas, ingeniero de automatización de Vattenfall Offshore Wind en el Reino Unido, participó en la prueba: «La innovación que mostramos incluía el uso de UAV para entregas rápidas y la precarga de piezas de repuesto y herramientas en la góndola de la turbina. Esto resulta especialmente beneficioso cuando se necesita una pieza inesperadamente, lo que permite que el equipo en el lugar trabaje de manera eficiente, sin esperar a un barco, lo que minimiza el tiempo de inactividad y la pérdida de ingresos en los generadores de turbinas eólicas. Para los sitios más cercanos a la costa, la carga se puede transportar directamente desde el centro de servicio, donde los operadores utilizan drones automatizados para entregar la carga esencial incluso en condiciones climáticas difíciles”.
Inspecciones y estudios submarinos
Los barcos sin tripulación y los drones controlados a distancia mejoran la seguridad de los empleados durante las inspecciones en el mar y garantizan operaciones respetuosas con el medio ambiente.
Durante los trabajos de instalación en el parque eólico marino Hollandse Kust Zuid en el Mar del Norte holandés, Vattenfall desplegó el buque de superficie sin tripulación Blue Essence de 12 metros de largo, equipado con un vehículo eléctrico operado a distancia (eROV) para inspecciones y mapeo del fondo marino. Desarrollada en estrecha colaboración con el socio Fugro, esta innovación reduce la dependencia de los barcos tripulados, acelera las inspecciones y minimiza el impacto ambiental. El barco sin tripulación con eROV cuenta con sensores avanzados, sonar y cámaras de alta definición que brindan datos en tiempo real sobre las condiciones de los cables y los cimientos.
Tanto el buque no tripulado como el eROV pueden operar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, soportar velocidades de viento de hasta 38 kilómetros por hora (fuerza del viento 5) y manejar alturas de olas de hasta un metro y medio. Se operan de forma remota desde las salas de control de Fugro en Aberdeen, Escocia.
