El proyecto Willow (Herramientas digitales holísticas e integradas para prolongar la vida útil y la rentabilidad de los parques eólicos marinos) arrancó en octubre de 2023 con el objetivo de desarrollar un sistema integrado que proporcione a los operadores de parques eólicos marinos una solución de restricción inteligente basada en datos y de código abierto. Se espera que el proyecto contribuya a una reducción del 50% de los costes de inspección, a la extensión de cinco años de la vida útil de los parques eólicos marinos, a una reducción del 4% de la contaminación acústica y hasta un 10% de reducción del coste nivelado de la energía (LCOE).
Con un presupuesto de 5,8 millones de euros subvencionados en el marco del programa Horizon Europe, el propósito de la iniciativa Willow es diseñar un sistema de control integrado de parques eólicos marinos con un equilibrio entre la producción de energía y la vida útil de las estructuras. Para ello, se utilizarán modelos físicos y métodos de inteligencia artificial que servirán para la toma de decisiones y la programación de las actividades de operación y mantenimiento de las turbinas.
El consorcio de Willow reúne a 12 socios de cinco países europeos. El coordinador del proyecto es CEIT, un centro tecnológico vasco ubicado en España. Otros socios españoles son Alerion, una empresa que desarrolla soluciones de drones automatizadas, el Cluster de Energía Vasco y TSI, empresa especialista en técnicas y servicios de ingeniería.
Energía eólica flotante
Actualmente, los parques eólicos deben suministrar energía en función de las necesidades de los operadores de la red, ya que la generación de electricidad tiene que ajustarse a la demanda en tiempo real. Para ello, se detienen algunas turbinas por completo, dejando que otras generen a máxima potencia, o reduciendo uniformemente la potencia de todas las turbinas.
Aunque estas estrategias pueden repercutir negativamente en la resistencia y la fatiga de la turbina, la optimización de estos sistemas de toma de decisiones es muy compleja debido a la necesidad de tener en cuenta una serie de parámetros como la degradación de los componentes, la complejidad de la integración de la energía eólica en la red eléctrica y otras cuestiones específicas de las actividades marinas, como la corrosión y las cargas adicionales derivadas del oleaje, las mareas y las corrientes.
Objetivos del proyecto Willow
Para hacer frente a estos retos, los investigadores persiguen tres objetivos. En primer lugar, desarrollar un sistema global de monitorización de salud estructural (SHM, por sus siglas en inglés) basada en cargas, aceleraciones, imágenes y pérdidas de espesor, considerando la progresión de la fatiga, la corrosión por picaduras y la degradación del recubrimiento mediante el uso de sensores físicos y virtuales combinados con técnicas de Machine Learning (ML).
En segundo lugar, los expertos desarrollarán herramientas de pronóstico mediante la combinación de datos SCADA y SHM, utilizando modelos físicos y métodos ML, para predecir la vida útil consumida y la vida útil restante. Por último, crearán una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el suministro inteligente de energía en condiciones restringidas y la programación de las actuaciones de operación y mantenimiento.
El proyecto utiliza información facilitada por el parque eólico marino Norther, en el mar del norte de Bélgica, que consta de 44 turbinas con una capacidad máxima de 370 MW. Asimismo, cuenta con dos centros de pruebas marítimos para obtener otros datos y mediciones. Por un lado, el Blue Accelerator, una plataforma marítima de innovación y desarrollo en el puerto de Ostende, Bélgica. Por otro lado, el HarshLab, un laboratorio flotante de la industria marítima que evalúa equipos, materiales y revestimientos en diversas condiciones, situado en el Golfo de Vizcaya, España.