ES2966624T3 - Método para realizar mantenimiento en una parte de turbina eólica - Google Patents

Método para realizar mantenimiento en una parte de turbina eólica Download PDF

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Abstract

Se divulga un método para realizar el mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de una turbina eólica, tal como una torre (2), una góndola (3) o una pala de turbina eólica (5), de una turbina eólica marina (1). Un sistema de acceso (10) se transporta a un sitio de la turbina eólica marina (1), y el sistema de acceso (10) se transfiere a una plataforma de transición (6) en una parte inferior de la turbina eólica marina (1), mientras hacer funcionar la turbina eólica marina (1) de acuerdo con un modo de funcionamiento normal. Luego se detiene el funcionamiento normal de la turbina eólica marina (1), y se realiza el mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica (2, 3, 5) de la turbina eólica marina (1), utilizando el sistema de acceso (10). Cuando se ha completado el mantenimiento, se reinicia el funcionamiento normal del aerogenerador marino (1) de acuerdo con un modo de funcionamiento normal. El funcionamiento normal del aerogenerador marino (1) sólo se detiene mientras se realiza el mantenimiento propiamente dicho. De este modo se minimiza la pérdida en la producción de energía. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para realizar mantenimiento en una parte de turbina eólica
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina.
Antecedentes de la invención
En turbinas eólicas, puede ser necesario realizar un mantenimiento en superficies exteriores de partes de turbina eólica, tales como palas de turbina eólica, torre, góndola, etc. En superficies exteriores en este caso se refiere a una parte de la turbina eólica a la que se llega por la superficie exterior y también comprende, por ejemplo, sensores, partes mecánicas o pararrayos dispuestos en o bajo la superficie exterior. Tal mantenimiento puede incluir inspección, reparación, limpieza, recubrimiento o pintado, sustitución o adición de elementos, etc. El mantenimiento requiere normalmente que se obtenga acceso a las superficies exteriores relevantes de las partes de turbina eólica relevantes, y esto requerirá con frecuencia que se detenga el rotor de la turbina eólica, deteniendo de ese modo el funcionamiento de la turbina eólica y perturbando la producción de energía de la turbina eólica. Esto resulta costoso e indeseable y, por tanto, debe minimizarse la duración del tiempo que se detiene el funcionamiento de la turbina eólica.
En turbinas eólicas marinas, resulta difícil reducir la duración del tiempo que se detiene el funcionamiento de la turbina eólica debido al mantenimiento de superficies exteriores de las partes de turbina eólica, porque debe reservarse previamente un barco para transportar equipos y personal requeridos para realizar el mantenimiento al sitio en el mar, y los equipos deben transferirse a la turbina eólica y el mantenimiento realizarse mientras prevalecen condiciones del viento meteorológicas adecuadas. Con frecuencia, esto conducirá a que tenga que detenerse el rotor de la turbina eólica, y por tanto la producción de energía de la turbina eólica, durante un periodo de tiempo considerable.
El documento WO 2015/003694 A1 da a conocer un dispositivo para inspeccionar una turbina eólica. El dispositivo comprende una plataforma de inspección que puede moverse en vertical a lo largo de una torre de una turbina eólica, en el que la plataforma de inspección comprende al menos dos módulos conectados de manera pivotante entre sí. La plataforma de inspección puede moverse por medio de cables conectados a la góndola de la turbina eólica.
El documento WO 2004/081373 A2 da a conocer una plataforma de mantenimiento para suspender cables de soporte, particularmente para realizar el mantenimiento de palas de rotor de centrales eólicas. La plataforma de mantenimiento está construida por al menos dos plataformas parciales conectadas entre sí mediante una unión de pivote de una manera que les permite pivotar alrededor de un eje de pivote.
El documento EP 2586933 A1 da a conocer una plataforma de trabajo para una central eólica marina. La plataforma de trabajo está configurada para montarse en una pared exterior de la torre de la central eólica marina.
El documento WO 2012/149935 da a conocer un conjunto de plataforma para permitir el acceso a una pala de rotor de una turbina eólica. Un dispositivo de armazón y dos dispositivos de plataforma forman el conjunto de plataforma cuando están conectados. Cuando se despliega, en primer lugar se iza el dispositivo de armazón desde la góndola hacia la pala. Cuando se ha posicionado el dispositivo de armazón sobre la pala de rotor, entonces el dispositivo de armazón está listo para conectarse a los dos dispositivos de plataforma. Después de eso, se izan los dispositivos de plataforma hasta cerca de la raíz de pala para acceder a la pala de rotor.
Descripción de la invención
Un objetivo de realizaciones de la invención es proporcionar un método para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina, en el que se reduzca una pérdida de producción de energía debido al mantenimiento realizado en comparación con métodos de la técnica anterior métodos.
Un objetivo adicional de realizaciones de la invención es proporcionar un método para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina, en el que se minimice una duración de funcionamiento detenido de la turbina eólica.
Un objetivo aún adicional de realizaciones de la invención es proporcionar un sistema de acceso para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina, permitiendo el sistema de acceso minimizar la pérdida de producción de energía durante el mantenimiento.
Según un primer aspecto, la invención proporciona un método para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina, comprendiendo el método las etapas de:
- transportar un sistema de acceso a un sitio de la turbina eólica marina,
- transferir el sistema de acceso a una plataforma de transición en una parte inferior de la turbina eólica marina, al tiempo que se hace funcionar la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal,
- detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina,
- realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina, usando el sistema de acceso, y
- reiniciar el funcionamiento normal de la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal cuando se ha completado el mantenimiento.
Por tanto, según el primer aspecto, la invención proporciona un método para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una turbina eólica marina. En el presente contexto, el término “mantenimiento” debe interpretarse de una manera amplia, por ejemplo para incluir la inspección de la superficie exterior, reparación realizada en la superficie exterior, retirada, adición o sustitución de elementos, tales como sensores, luces, refrigeradores, aerofrenos, pararrayos, etc., recubrimiento o pintado de la superficie exterior, limpieza o cualquier otra clase adecuada de mantenimiento que requiere el acceso a la superficie exterior de una parte de turbina eólica relevante.
La parte de turbina eólica puede ser, por ejemplo, una pala de turbina eólica, una torre de turbina eólica, una góndola o cualquier otra clase adecuada de parte de turbina eólica que tiene una superficie exterior, es decir una superficie a la que puede accederse desde el exterior, es decir sin entrar en el interior de la turbina eólica.
El método según el primer aspecto de la invención se realiza en una turbina eólica marina. En el presente contexto, debe interpretarse que el término “turbina eólica marina” significa una turbina eólica que está posicionada en un sitio en alta mar, ubicado en el mar. El acceso a turbinas eólicas marinas es habitualmente más difícil que el acceso a turbinas eólicas en tierra, es decir turbinas eólicas posicionadas en sitios en tierra, es decir, sobre tierra firme. Es decir, entre otras cosas, debido al hecho de que se necesita transportar equipos y personal a la turbina eólica marina por medio de un barco marino o un helicóptero, y las condiciones del viento y meteorológicas adecuadas son más críticas de lo que lo son para las turbinas eólicas en tierra. Esto se describirá con más detalle a continuación.
En el método según el primer aspecto de la invención, inicialmente se transporta un sistema de acceso a un sitio de la turbina eólica marina. Esto puede incluir, por ejemplo, transportar el sistema de acceso por medio de un barco marino, tal como una barcaza o un barco de transferencia de personal. En el presente contexto, debe interpretarse que el término “sistema de acceso” significa un sistema, un aparato o un dispositivo que permite el acceso a superficies exteriores relevantes de partes de turbina eólica relevantes. Por ejemplo, el sistema de acceso puede incluir una plataforma que permite al personal acceder a una superficie exterior, por ejemplo con el fin de inspeccionar visualmente la superficie y/o realizar tareas de mantenimiento relevantes. Además, el sistema de acceso puede incluir medios para mover el sistema de acceso a lo largo de una superficie exterior relevante, por ejemplo a lo largo de una pala de turbina eólica o a lo largo de una torre. Esto puede incluir, por ejemplo, mecanismos de izado adecuados, cables, guías, etc. El sistema de acceso puede incluir además equipos relevantes para realizar el mantenimiento, tales como cámaras de inspección, equipos de limpieza, brochas de pintar, etc., dependiendo de la clase de mantenimiento que va a realizarse. Se prefiere que el sistema de acceso pueda portar al menos una persona (más preferiblemente al menos dos personas para una operación más segura) y permita que el operario acceda fácilmente a la zona alrededor de la superficie exterior en la que va a realizarse mantenimiento. Normalmente, el sistema de acceso usado según el método tiene un peso de al menos 500 kg incluyendo herramientas y materiales consumibles usados para el mantenimiento.
Cuando se ha transportado el sistema de acceso al sitio de la turbina eólica marina, se transfiere a una plataforma de transición en una parte inferior de la turbina eólica marina. En el caso en el que el sistema de acceso se ha transportado al sitio de la turbina eólica marina por medio de un barco marino, tal como una barcaza o un barco de transferencia de personal, el sistema de acceso se transfiere desde el barco marino hasta la plataforma de transición. En el presente contexto, debe interpretarse que el término “plataforma de transición” significa una plataforma que está permanentemente dispuesta en la parte inferior de la turbina eólica marina, y que se usa para transferir personal y equipos desde barcos marinos hasta la turbina eólica marina. Puede ser posible además obtener acceso al interior de la turbina eólica desde la plataforma de transición, por ejemplo a través de una puerta o similar formada en la torre.
Durante la transferencia del sistema de acceso a la plataforma de transición, la turbina eólica marina funciona según un modo de funcionamiento normal. Por consiguiente, no es necesario detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina durante esta transferencia y por tanto se mantiene una producción de energía normal. Por tanto, durante esta parte del procedimiento de mantenimiento no hay ninguna pérdida de producción de energía y por tanto no hay ningún efecto económico adverso sobre el propietario u operador de la turbina eólica marina. Además, esta etapa puede incluso realizarse en un momento en el que las condiciones meteorológicas son particularmente favorables con respecto a la producción de energía, por ejemplo a velocidades del viento entre una velocidad del viento nominal y una velocidad del viento de parada. En tales circunstancias, resulta muy indeseable y costoso detener el funcionamiento de la turbina eólica.
Cuando se ha transferido el sistema de acceso a la plataforma de transición, se detiene el funcionamiento normal de la turbina eólica marina. Esta etapa puede aplazarse hasta que prevalezcan condiciones adecuadas. Esto se describirá con más detalle a continuación. Cuando se ha detenido el funcionamiento normal de la turbina eólica marina, la turbina eólica marina ya no produce energía. Además, se ha detenido el rotor y por tanto es posible realizar el mantenimiento en una superficie exterior de una parte de turbina eólica relevante sin correr el riesgo de colisiones entre el sistema de acceso y las palas de turbina eólica.
Por tanto, cuando se ha detenido el funcionamiento normal de la turbina eólica marina, se realiza el mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina, usando el sistema de acceso. Tal como se describió anteriormente, el sistema de acceso puede hacerse funcionar con el fin de realizar el mantenimiento requerido sin correr el riesgo de colisiones entre el sistema de acceso o cableado con palas de turbina eólica en rotación, porque se ha detenido el funcionamiento normal de la turbina eólica marina. Por ejemplo, puede realizarse el mantenimiento en una superficie exterior de al menos una de las palas de turbina eólica de la turbina eólica marina.
Cuando se ha completado el mantenimiento, se reinicia el funcionamiento de la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal. De ese modo, se restaura la producción de energía normal de la turbina eólica marina en cuanto se ha completado el mantenimiento.
Según el método del primer aspecto de la presente invención, el funcionamiento normal de la turbina eólica marina sólo se detiene mientras está realizándose el mantenimiento real en la(s) superficie(s) exterior(es). Por consiguiente, se minimiza la pérdida de producción de energía, y por tanto la pérdida económica para el propietario de la turbina eólica marina. Esto es contrario a métodos similares de la técnica anterior, en los que también se necesita detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina mientras se transfiere un sistema de acceso, u otros equipos requeridos, a la turbina eólica marina.
Además, en métodos de la técnica anterior, el mantenimiento debe planificarse y coordinarse cuidadosamente con previsiones meteorológicas y disponibilidad de barcos marinos adecuados, tales como barcazas o barcos de transferencia de personal. Esto no se requiere en el método según el primer aspecto de la invención. En el método según el primer aspecto de la invención, el sistema de acceso puede transportarse al sitio de la turbina eólica marina y transferirse a la plataforma de transición de la turbina eólica marina siempre que haya un barco marino adecuado disponible y prevalezcan condiciones meteorológicas tolerables. Todo esto se realiza sin detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina y por tanto sin pérdida de producción de energía. Una vez que el sistema de acceso está posicionado en la plataforma de transición, puede esperarse a un intervalo de tiempo adecuado para realizar el mantenimiento, por ejemplo un intervalo de tiempo en el que está disponible el personal de mantenimiento relevante, se cumplen condiciones meteorológicas o del viento más estrictas, etc. El funcionamiento normal de la turbina eólica marina sólo se detiene cuando se realiza el mantenimiento real, es decir sólo durante un intervalo de tiempo mínimo. Por consiguiente, el mantenimiento se realiza con una pérdida de producción de energía mínima y por tanto una pérdida económica mínima. Debido a motivos de seguridad, el lanzamiento de sistemas de acceso desde un barco requiere una altura de olas muy baja y, por tanto, pueden surgir situaciones en las que la velocidad del viento es demasiado baja para la producción de energía y, por tanto, óptima para el mantenimiento de una superficie exterior de un parque de turbinas eólicas mientras que, al mismo tiempo, la altura de olas es demasiado alta como para un lanzamiento seguro de sistemas de acceso desde un barco. En este caso, el método según la invención permite la inspección mientras el sistema de acceso se lanza desde la plataforma de transición, en la que puede haberse estacionado, por ejemplo, uno o más días antes.
Por tanto, una gran ventaja del método según el primer aspecto de la invención es que la etapa de transferir el sistema de acceso a la plataforma de transición y la etapa de realizar un mantenimiento en la superficie exterior de la parte de turbina eólica están completamente desacopladas, dado que permite realizar cada una de las etapas en un momento que resulta óptimo para esa etapa específica, y porque la pérdida de producción de energía resultante del mantenimiento se mantiene a un mínimo absoluto.
Ninguno de los documentos de la técnica anterior anteriormente mencionados describe un sistema de acceso que se transfiere a una plataforma de transición de una turbina eólica marina mientras la turbina eólica continúa funcionando. En particular, la plataforma de mantenimiento dada a conocer en el documento WO 2004/081373 A2 está construida de una manera que no permite transferirla y ensamblarla en una plataforma de transición de una central eólica marina mientras la central eólica sigue funcionando.
El problema de pérdida de producción de energía durante el mantenimiento de superficies exteriores de partes de turbina eólica resulta particularmente relevante con respecto a turbinas eólicas marinas. Las turbinas eólicas marinas son normalmente más grandes que las turbinas eólicas en tierra, y por tanto la pérdida de producción de energía es en general mayor cuando se detiene el funcionamiento de una turbina eólica marina que cuando se detiene el funcionamiento de una turbina eólica en tierra. Además, los requisitos referentes a la disponibilidad de un barco adecuado y a las condiciones del viento o meteorológicas durante el transporte de equipos relevantes son mucho mayores para turbinas eólicas marinas que para turbinas eólicas en tierra. Por ejemplo, en métodos de la técnica anterior puede ser necesario que el barco marino se atraque en la turbina eólica marina durante todo el procedimiento de mantenimiento, desde la transferencia de los equipos a la turbina eólica marina, durante el procedimiento de mantenimiento real y hasta que se han transferido los equipos de vuelta al barco marino. Esto no es necesario en el método según el primer aspecto de la invención, porque el sistema de acceso se transfiere a la plataforma de transición y se hace funcionar a partir de la misma durante el procedimiento de mantenimiento real y, por tanto, no se necesita que el barco marino esté atracado en la turbina eólica marina una vez que se ha transferido el sistema de acceso a la plataforma de transición, y por tanto puede usarse posteriormente el barco marino con otros fines.
El sistema de acceso puede comprender dos o más módulos ensamblados de manera separable, y la etapa de transferir el sistema de acceso a la plataforma de transición puede comprender transferir los dos o más módulos a la plataforma de transición, y el método puede comprender además la etapa de ensamblar el sistema de acceso a partir de los dos o más módulos en la plataforma de transición.
Según esta realización, el sistema de acceso es de una clase modular y se transporta al sitio de la turbina eólica marina y se transfiere a la plataforma de transición de la turbina eólica marina en un estado desensamblado, es decir que se transportan y se transfieren los módulos individuales del sistema de acceso. Una vez que se han transferido los módulos del sistema de acceso a la plataforma de transición de la turbina eólica marina, se ensamblan los módulos para formar el sistema de acceso. El ensamblaje del sistema de acceso de esta manera también puede tener lugar mientras la turbina eólica marina funciona según un modo de funcionamiento normal, es decir mientras la turbina eólica marina produce energía como lo hace normalmente.
El diseño modular del sistema de acceso descrito anteriormente permite una fácil manipulación del sistema de acceso durante el transporte y la transferencia a la plataforma de transición, aunque el sistema de acceso ensamblado sea pesado y voluminoso.
Debe observarse que el sistema de acceso puede ensamblarse en un andamio de soporte o similar proporcionado en o cerca de la plataforma de transición, en vez de en la propia plataforma de transición. Esto puede facilitar, por ejemplo, el ensamblaje o desensamblaje del sistema de acceso o fijar un estacionamiento seguro del sistema de acceso mientras se espera a condiciones adecuadas para la inspección y, por tanto, superar la necesidad de retirar el sistema de acceso a partir de la plataforma de transición, por ejemplo, durante la noche. Además, un andamio de soporte puede elevarse por encima de las vallas normalmente usadas en una plataforma de transición y por tanto permitir sistemas de acceso que se extienden más allá del tamaño de la plataforma de transición de una manera segura.
Cada módulo del sistema de acceso tiene preferiblemente un peso que es menor de o igual a aproximadamente 1000 kg. Esto permite manipular los módulos individuales usando equipos, tales como grúas, que no están diseñados para cargas pesadas, sin imponer restricciones sobre el tamaño o peso del sistema de acceso ensamblado.
El método puede comprender además las etapas de desensamblar el sistema de acceso para dar dos o más módulos y transferir los dos o más módulos desde la plataforma de transición, tras reiniciar el funcionamiento de la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal.
Según esta realización, el sistema de acceso se retira a partir de la turbina eólica marina cuando se ha completado el mantenimiento. Esto se realiza desensamblando el sistema de acceso para dar los módulos originales y, posteriormente, retirando los módulos individualmente a partir de la plataforma de transición. El desensamblaje se realiza después de haberse reiniciado el funcionamiento de la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal, y por tanto mientras se obtiene la producción de energía normal a partir de la turbina eólica marina. Cuando se ha desensamblado el sistema de acceso, los módulos pueden albergarse en la plataforma de transición hasta que está disponible un barco marino adecuado para transportar los módulos alejándolos de la turbina eólica marina.
El sistema de acceso puede transportarse, por ejemplo, a otra turbina eólica marina con el fin de realizar un mantenimiento similar en esa turbina eólica marina. Por ejemplo, las turbinas eólicas marinas pueden estar dispuestas en el mismo parque eólico marino. Como alternativa, el sistema de acceso puede permanecer en la plataforma de transición de la turbina eólica marina después de haberse completado el mantenimiento.
La etapa de realizar un mantenimiento puede comprender izar el sistema de acceso en un sentido hacia arriba desde la plataforma de transición. Según esta realización, el sistema de acceso se mueve hacia arriba desde la plataforma de transición hacia la(s) superficie(s) exterior(es) que requiere(n) mantenimiento. La plataforma de transición se posicionará normalmente por debajo del nivel más bajo en el que las puntas de las palas de turbina eólica pasan por la torre. Las superficies exteriores que requieren mantenimiento, ya sean superficies exteriores de palas de turbina eólica, torre, góndola u otras superficies exteriores adecuadas, estarán con frecuencia dispuestas por encima de este nivel. Por consiguiente, se necesita mover el sistema de acceso en un sentido hacia arriba desde la plataforma de transición con el fin de alcanzar la(s) superficie(s) exterior(es) relevante(s). El izado puede realizarse, por ejemplo, usando uno o más cables unidos al sistema de acceso y conectados a una góndola de la turbina eólica marina. Los equipos de izado, por ejemplo en forma de uno o más cabrestantes, pueden estar dispuestos en la góndola. Alternativamente, los cables pueden estar conectados a equipos de izado dispuestos en una posición inferior, por ejemplo en la plataforma de transición, mediante poleas o similares dispuestas en la góndola.
La etapa de transferir el sistema de acceso a la plataforma de transición puede realizarse por medio de una grúa permanente dispuesta en o cerca de la plataforma de transición. La grúa permanente puede usarse, por ejemplo, para transferir diversos equipos desde barcos marinos hasta la plataforma de transición. La grúa permanente puede estar dispuesta en la plataforma de transición. Alternativamente, puede estar dispuesta cerca de la plataforma de transición, por ejemplo montada en la torre, siempre que pueda transferir equipos, incluyendo el sistema de acceso, a la plataforma de transición.
La etapa de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina puede comprender realizar un mantenimiento en al menos una pala de turbina eólica. Según esta realización, al menos una de las partes de turbina eólica es una pala de turbina eólica, es decir al menos una de las superficies exteriores en las que se realiza un mantenimiento es una superficie exterior de una pala de turbina eólica. Alternativa o adicionalmente, al menos una de las partes de turbina eólica puede ser una torre y/o una góndola de la turbina eólica marina.
La etapa de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina puede comprender inspeccionar la superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica. La inspección puede ser una inspección visual. En este caso, personal relevante puede estar a bordo del sistema de acceso mientras se realiza el mantenimiento usando el sistema de acceso. Alternativamente, el sistema de acceso puede estar dotado de equipos de inspección visual adecuados, tales como una o más cámaras, que permiten que el personal realice una inspección visual de la superficie exterior de la parte de turbina eólica de manera remota.
Alternativa o adicionalmente, pueden realizarse otros tipos de inspección, por ejemplo usando ultrasonidos, infrarrojos u otras clases adecuadas de inspección.
Alternativa o adicionalmente, la etapa de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina puede comprender realizar una reparación de la parte de turbina eólica, recubrir o pintar la superficie exterior de la parte de turbina eólica, limpiar la superficie exterior de la parte de turbina eólica, sustituir elementos perdidos o defectuosos, tales como sensores, luces, pararrayos, refrigeradores, aerofrenos, elementos aerodinámicos, etc., añadir tales elementos, preparar para una sustitución posterior de componentes más grandes de la turbina eólica marina y/o cualquier otra clase adecuada de mantenimiento.
La etapa de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de la turbina eólica marina puede comprender bloquear el sistema de acceso a una de la(s) parte(s) de turbina eólica en la(s) que se realiza un mantenimiento. Por ejemplo, en el caso en el que la parte de turbina eólica es una pala de turbina eólica, el sistema de acceso puede bloquearse, en este caso, sobre la pala de turbina eólica. De manera similar, en el caso en el que la parte de turbina eólica es una torre, el sistema de acceso puede bloquearse sobre la torre. Entonces, durante el mantenimiento, se mueve el sistema de acceso a lo largo de la parte de turbina eólica relevante, por ejemplo la pala de turbina eólica o la torre. De ese modo, se garantiza una pequeña distancia entre el sistema de acceso y la superficie exterior en la que se realiza el mantenimiento.
El método puede comprender además la etapa de esperar a que las condiciones del viento y/o meteorológicas cumplan condiciones predefinidas, realizándose la etapa de esperar después de haberse transferido el sistema de acceso a la plataforma de transición y antes de detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina.
Según esta realización, el funcionamiento normal de la turbina eólica marina no se detiene necesariamente de manera inmediata después de haberse transferido el sistema de acceso a la plataforma de transición. En vez de eso, puede esperarse a una ranura de tiempo adecuada para realizar el mantenimiento requerido antes de detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina y realizarse el mantenimiento. Por ejemplo, los requisitos referentes a la velocidad del viento, dirección del viento, temperatura, humedad, precipitaciones, etc., pueden ser más estrictos con respecto a realizar el mantenimiento requerido que con respecto a transportar el sistema de acceso al sitio de la turbina eólica marina y transferirlo a la plataforma de transición. Además, puede ser deseable realizar el mantenimiento en un momento en el que la velocidad del viento es muy baja, y la producción de energía que podría haberse obtenido durante el tiempo en el que se detiene el funcionamiento normal de la turbina eólica marina es lo más baja posible. De ese modo, puede minimizarse la pérdida de producción de energía y, de manera ideal, puede seleccionarse un periodo de tiempo en el que la velocidad del viento está por debajo de una velocidad del viento de inicio para la turbina eólica marina, en cuyo caso no habrá ninguna pérdida de producción de energía.
También pueden tenerse en cuenta otros factores, tales como la disponibilidad del personal relevante, cuando se selecciona la ranura de tiempo para realizar el mantenimiento.
Por tanto, según esta realización, la plataforma de acceso puede transportarse al sitio de la turbina eólica marina y transferirse a la plataforma de transición de la turbina eólica marina, en un momento en el que está disponible un barco marino adecuado y las condiciones del viento y/o meteorológicas permiten el transporte y la transferencia, pero sin tener en cuenta si las condiciones del viento y/o meteorológicas son o no adecuadas para realizar el mantenimiento o si el personal relevante está disponible o no. Esto permite más flexibilidad cuando se planifica el transporte y la transferencia del sistema de acceso.
Entonces, el sistema de acceso se alberga simplemente en la plataforma de transición, listo para realizar el mantenimiento, hasta que las condiciones del viento y/o meteorológicas cumplen las condiciones predefinidas, permitiendo realizar el mantenimiento suavemente. Sólo entonces se detiene el funcionamiento normal de la turbina eólica marina, se realiza el mantenimiento real y se reinicia el funcionamiento normal de la turbina eólica marina. Por consiguiente, el funcionamiento normal de la turbina eólica marina sólo se detiene mientras se realiza el mantenimiento real y puede seleccionarse una ranura de tiempo que minimiza la pérdida de producción de energía durante la parada del funcionamiento. Por tanto, se minimiza la pérdida de producción de energía total debida al mantenimiento realizado, no sólo porque se minimiza la duración del intervalo de tiempo en el que es necesario detener el funcionamiento de la turbina eólica, sino también porque puede seleccionarse un intervalo de tiempo de baja producción.
Por tanto, la etapa de esperar a que las condiciones del viento y/o meteorológicas cumplan condiciones predefinidas puede comprender esperar a condiciones del viento en las que una velocidad del viento está por debajo de 5 m/s. Tal como se describió anteriormente, la producción de energía de una turbina eólica es baja cuando la velocidad del viento es baja y, por tanto, resulta ventajoso seleccionar una ranura de tiempo en la que la velocidad del viento está por debajo de 5 m/s.
El método puede comprender además las etapas de:
- interrumpir la etapa de realizar un mantenimiento y devolver el sistema de acceso a la plataforma de transición,
- reiniciar el funcionamiento de la turbina eólica marina según un modo de funcionamiento normal, y
- detener el funcionamiento de la turbina eólica marina y completar la etapa de realizar un mantenimiento en un momento posterior.
Según esta realización, en el caso en el que las condiciones cambian, puede interrumpirse la etapa de realizar un mantenimiento y puede completarse el procedimiento de mantenimiento en un momento posterior, por ejemplo cuando las condiciones son más adecuadas. Por ejemplo, la velocidad del viento puede aumentar hasta un grado en el que puede esperarse una producción de energía significativa a partir de la turbina eólica marina. En este caso, puede resultar ventajoso interrumpir el procedimiento de mantenimiento, devolver el sistema de acceso a la plataforma de transición y reiniciar el funcionamiento normal de la turbina eólica marina. De ese modo, se obtiene la producción de energía de la turbina eólica marina durante el periodo de alta velocidad del viento y se aplaza la terminación del procedimiento de mantenimiento hasta que la velocidad del viento vuelve a ser inferior.
Como alternativa, puede interrumpirse el procedimiento de mantenimiento tal como se describió anteriormente si las condiciones del viento y/o meteorológicas cambian de tal manera que no es posible o seguro continuar realizando el mantenimiento. Usando el método según la invención, la interrupción del mantenimiento y el reinicio del funcionamiento de la turbina eólica pueden realizarse sin tener que alejar el sistema de acceso de la turbina eólica, sino más bien estacionando el sistema de acceso en la plataforma de transición. Otra alternativa es cuando el mantenimiento se prolonga durante más de un turno diurno y sólo puede llevarse a cabo con luz solar. En este caso, la turbina eólica puede producir energía por la noche sin necesidad de retirar el sistema de acceso a partir de la plataforma. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando sólo puede realizarse el mantenimiento de una pala durante un turno diurno.
En cualquier caso, resulta ventajoso que el funcionamiento normal de la turbina eólica marina pueda reiniciarse mientras se interrumpe el procedimiento de mantenimiento, dado que esto reduce aún más la pérdida de producción de energía provocada por el mantenimiento.
En una realización, la etapa de detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina puede realizarse al menos 3 horas después de completarse la etapa de transferir el sistema de acceso a la plataforma de transición. Según esta realización, el funcionamiento normal de la turbina eólica marina no se detiene inmediatamente después de haberse transferido el sistema de acceso a la plataforma de transición. En vez de eso, se permite que transcurran al menos 3 horas, por ejemplo con el fin de esperar a condiciones óptimas para detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina y realizar el mantenimiento, tal como se describió anteriormente. Además, esperar al menos 3 horas desde la transferencia del sistema de acceso a la plataforma de transición hasta que se detiene el funcionamiento normal de la turbina eólica marina permitirá que el barco marino que ha transportado el sistema de acceso al sitio de la turbina eólica marina se retire del sitio antes de iniciarse el procedimiento de mantenimiento.
El método puede comprender además la etapa de unir temporalmente el sistema de acceso a la plataforma de transición por medio de medios de unión proporcionados en el sistema de acceso y/o en la plataforma de transición.
Según esta realización, el sistema de acceso se fija temporalmente a la plataforma de transición, por ejemplo mientras se espera a condiciones adecuadas para realizar el mantenimiento.
Los medios de unión, por ejemplo en forma de abrazaderas, tiras, etc., pueden proporcionarse únicamente en la plataforma de transición. En este caso, los medios de unión deben estar posicionados y diseñados de una manera que les permita agarrar o retener porciones adecuadas del sistema de acceso.
Como alternativa, los medios de unión pueden proporcionarse únicamente en el sistema de acceso. En este caso, los medios de unión deben estar posicionados y diseñados de una manera que les permita agarrar o retener porciones adecuadas, por ejemplo una barandilla, de una plataforma de transición convencional. En este caso, no se necesita realizar ningún cambio en la plataforma de transición con el fin de permitir unir temporalmente el sistema de acceso a la misma.
Como otra alternativa, pueden proporcionarse medios de unión en la plataforma de transición así como en el sistema de acceso. En este caso, los medios de unión pueden incluir una porción de acoplamiento o enganche proporcionada en la plataforma de transición y en el sistema de acceso, respectivamente, que, cuando se acoplan o se enganchan, fijan la plataforma de transición y el sistema de acceso entre sí.
La etapa de transferir el sistema de acceso a la plataforma de transición puede comprender transferir el sistema de acceso a un andamio de soporte dispuesto en o cerca de la plataforma de transición. Según esta realización, el sistema de acceso se transfiere al andamio de soporte en vez de directamente sobre la plataforma de transición. El sistema de acceso puede unirse adicionalmente de manera temporal al andamio de soporte de la manera descrita anteriormente.
Según un ejemplo, se da a conocer un sistema de acceso para su uso en un método tal como se da a conocer en el presente documento. Dado que el sistema de acceso. Las observaciones expuestas anteriormente con referencia al primer aspecto de la invención son igualmente aplicables para este ejemplo.
El sistema de acceso puede comprender al menos dos módulos ensamblados de manera separable. Esto ya se ha descrito con detalle anteriormente.
Breve descripción de los dibujos
Ahora se describirá la invención con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los que
la figura 1 es una vista lateral de una turbina eólica marina,
la figura 2 es una vista en sección transversal de la turbina eólica marina de la figura 1,
la figura 3 muestra módulos de un sistema de acceso según una realización de la invención, dispuestos en un barco marino,
la figura 4 muestra los módulos de la figura 3 en proceso de transferirse a una plataforma de transición,
las figuras 5-8 muestran un sistema de acceso según una realización de la invención dispuesto en una plataforma de transición, y
las figuras 9-12 ilustran un sistema de acceso según una realización de la invención que realiza un mantenimiento en una superficie exterior de una parte de turbina eólica según un método según una realización de la invención.
Descripción detallada de los dibujos
La figura 1 es una vista lateral de una turbina eólica marina 1. La turbina eólica marina 1 comprende una torre 2 y una góndola 3 montada encima de la torre 2. Un rotor 4 que porta tres palas de turbina eólica 5, dos de las cuales pueden observarse, está montado de manera rotatoria en la góndola 3. Una plataforma de transición 6 está montada en la torre 2 en una parte inferior de la misma. La plataforma de transición 6 puede usarse, por ejemplo, para transferir equipos y/o personal entre barcos marinos y la turbina eólica marina 1. Una grúa permanente 7 está dispuesta en la plataforma de transición 6 y puede usarse para transferir equipos a o a partir de la plataforma de transición 6.
La figura 2 es una vista en sección transversal de la turbina eólica marina 1 de la figura 1, en la dirección de las flechas A a lo largo de la línea discontinua entre las puntas de flecha. Puede observarse claramente la plataforma de transición 6 y la grúa permanente 7 dispuesta en la misma.
La figura 3 muestra un barco marino 8 que porta tres módulos 9a, 9b, 9c para un sistema de acceso según una realización de la invención. Los módulos 9a, 9b, 9c se transportan por separado por medio del barco marino 8, pero pueden ensamblarse para dar un sistema de acceso según una realización de la invención. Esto se describirá con más detalle a continuación.
La figura 4 muestra el barco marino 8 de la figura 3 dispuesto adyacente a una turbina eólica marina 1. La turbina eólica marina 1 tiene una plataforma de transición 6 que está dotada de una grúa permanente 7 y puede ser, por ejemplo, la turbina eólica marina 1 de las figuras 1 y 2. La grúa permanente 7 está en proceso de levantar uno de los módulos 9a sobre la plataforma de transición 6. Los dos módulos 9b, 9c restantes todavía están dispuestos en el barco marino 8. Por consiguiente, los módulos 9a, 9b, 9c se levantan, de uno en uno, sobre la plataforma de transición 6 por medio de la grúa permanente 7. De ese modo, puede levantarse un sistema de acceso, que es más pesado que la capacidad de levantamiento de la grúa permanente 7, sobre la plataforma de transición 6 sin requerir una grúa adicional con una capacidad de levantamiento mayor. La transferencia de los módulos 9a, 9b, 9c desde el barco marino 8 hasta la plataforma de transición 6 se realiza mientras la turbina eólica marina 1 funciona según un modo de funcionamiento normal, es decir que la producción de energía normal de la turbina eólica marina 1 se mantiene durante la transferencia.
En la figura 5, todos los módulos 9a, 9b, 9c se han levantado sobre la plataforma de transición 6, y los módulos 9a, 9b, 9c se han ensamblado para formar un sistema de acceso 10. El sistema de acceso 10 puede usarse para realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica de una manera que se describirá con más detalle a continuación. El sistema de acceso 10 ensamblado se alberga en la plataforma de transición 6. La turbina eólica marina 1 todavía se hace funcionar según un modo de funcionamiento normal, es decir, que aún no se ha introducido ninguna pérdida de producción de energía.
En la figura 6, el sistema de acceso 10 se ha conectado a la góndola (no visible) de la turbina eólica marina 1 mediante varios cables 11, de los cuales se muestra uno. Esto requiere que se detenga el funcionamiento normal de la turbina eólica marina 1 con el fin de evitar colisiones entre las palas de turbina eólica 5 y los cables 11. Por tanto, la plataforma de acceso 10 está ahora lista para izarse en un sentido hacia arriba por medio de los cables 11, con el fin de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica.
En la figura 7, el barco marino ha salido de la posición adyacente a la turbina eólica marina 1, ilustrando de ese modo que no se requiere la presencia del barco marino mientras se realiza el mantenimiento.
La figura 8 muestra el sistema de acceso 10 ensamblado en proceso de izarse desde la plataforma de transición 6 por medio de los cables 11, con el fin de usar el sistema de acceso 10 para realizar el mantenimiento en una superficie exterior de una parte de turbina eólica.
En la figura 9, el sistema de acceso 10 se ha izado fuera de la plataforma de transición 6 por medio de los cables 11, y está dirigiéndose hacia una pala de turbina eólica 5, tal como se indica mediante las flechas 12.
En la figura 10, el sistema de acceso 10 está bloqueado sobre una pala de turbina eólica 5 y se mueve a lo largo de la pala de turbina eólica 5 en un sentido hacia arriba por medio de los cables 11, tal como se indica mediante las flechas 12. De ese modo, puede realizarse un mantenimiento en una superficie exterior de la pala de turbina eólica 5 por medio del sistema de acceso 10. Por ejemplo, puede haber personal presente en el sistema de acceso 10, permitiendo de ese modo que el personal inspeccione visualmente la superficie exterior de la pala de turbina eólica 5. Alternativa o adicionalmente, el sistema de acceso 10 puede estar dotado de equipos requeridos para realizar clases relevantes de mantenimiento en la superficie exterior de la pala de turbina eólica 5, tal como limpieza, pintado o recubrimiento, sustitución, retirada o adición de elementos, tales como sensores, luces, etc., y/o cualquier otra clase adecuada de mantenimiento.
El módulo 9c descansa contra la torre 2 durante el movimiento del sistema de acceso 10 a lo largo de la pala de turbina eólica 5. Esto proporciona guiado para el sistema de acceso 10 en la dirección horizontal durante el movimiento del sistema de acceso.
En la figura 11, el sistema de acceso 10 está en proceso de bajarse a lo largo de la pala de turbina eólica 5, tal como se indica mediante las flechas 13. Por tanto, en la figura 11, se ha completado el mantenimiento en la superficie exterior de la pala de turbina eólica 5 y el sistema de acceso 10 está en proceso de devolverse a la plataforma de transición para permitir reiniciar el funcionamiento normal de la turbina eólica marina.
La figura 12 también muestra un sistema de acceso 10 según una realización de la invención bloqueado sobre una pala de turbina eólica 5 mientras se realiza un mantenimiento en la superficie exterior de la pala de turbina eólica 5. En la realización ilustrada en la figura 12, una viga extensible 14 se extiende entre el sistema de acceso 10 y la torre 2. La viga extensible 14 garantiza que se mantiene una distancia apropiada entre el sistema de acceso 10 y la torre 2 a medida que se mueve el sistema de acceso 10 a lo largo de la pala de turbina eólica 5. Dicho de otro modo, una viga extensible 14 puede sustituir (o complementar) al módulo 9c (por ejemplo, mostrado en la figura 11) del sistema de acceso 10.
Un barco marino 8 está dirigiéndose a la turbina eólica marina 1 con el fin de recibir la plataforma de acceso 10 y transportarla alejándola del sitio de la turbina eólica marina 1 cuando se ha devuelto a la plataforma de transición 6 y se ha reiniciado el funcionamiento normal de la turbina eólica marina 1. Esto puede permitir usar el sistema de acceso 10 para realizar un mantenimiento en otras turbinas eólicas marinas dispuestas en las inmediaciones de la turbina eólica marina 1.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Método para realizar mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica (2, 3, 5) de una turbina eólica marina (1), comprendiendo el método las etapas de:
    - transportar un sistema de acceso (10) a un sitio de la turbina eólica marina (1),
    - transferir el sistema de acceso (10) a una plataforma de transición (6) en una parte inferior de la turbina eólica marina (1), al tiempo que se hace funcionar la turbina eólica marina (1) según un modo de funcionamiento normal,
    - detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina (1),
    - realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica (2, 3, 5) de la turbina eólica marina (1), usando el sistema de acceso (10), y
    - reiniciar el funcionamiento normal de la turbina eólica marina (1) según un modo de funcionamiento normal cuando se ha completado el mantenimiento.
  2. 2. Método según la reivindicación 1, en el que el sistema de acceso (10) comprende dos o más módulos ensamblados de manera separable (9a, 9b, 9c), en el que la etapa de transferir el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6) comprende transferir los dos o más módulos (9a, 9b, 9c) a la plataforma de transición (6), y en donde el método comprende además la etapa de ensamblar el sistema de acceso (10) a partir de los dos o más módulos (9a, 9b, 9c) en la plataforma de transición (6).
  3. 3. Método según la reivindicación 2, en el que cada módulo (9a, 9b, 9c) del sistema de acceso (10) tiene un peso que es inferior o igual a 1000 kg.
  4. 4. Método según la reivindicación 2 o 3, que comprende además las etapas de desensamblar el sistema de acceso (10) en dos o más módulos (9a, 9b, 9c) y transferir los dos o más módulos (9a, 9b, 9c) desde la plataforma de transición (6), tras reiniciar el funcionamiento de la turbina eólica marina (1) según un modo de funcionamiento normal.
  5. 5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de realizar un mantenimiento comprende izar el sistema de acceso (10) en un sentido hacia arriba desde la plataforma de transición (6).
  6. 6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de transferir el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6) se realiza por medio de una grúa permanente (7) dispuesta en o cerca de la plataforma de transición (6).
  7. 7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de realizar un mantenimiento en una superficie exterior de al menos una parte de turbina eólica (2, 3, 5) de la turbina eólica marina (1) comprende bloquear el sistema de acceso (10) a una de la(s) parte(s) de turbina eólica (2, 3, 5) en la que se realiza el mantenimiento.
  8. 8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de esperar a que las condiciones del viento y/o meteorológicas cumplan condiciones predefinidas, realizándose la etapa de esperar después de que el sistema de acceso (10) se haya transferido a la plataforma de transición (6) y antes de detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina (1).
  9. 9. Método según la reivindicación 8, en el que la etapa de esperar a que las condiciones del viento y/o meteorológicas cumplan condiciones predefinidas comprende esperar a condiciones del viento en las que la velocidad del viento está por debajo de 5 m/s.
  10. 10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además las etapas de:
    - interrumpir la etapa de realizar un mantenimiento y devolver el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6),
    - reiniciar el funcionamiento de la turbina eólica marina (1) según un modo de funcionamiento normal, y - detener el funcionamiento de la turbina eólica marina (1) y completar la etapa de realizar un mantenimiento en un momento posterior.
  11. 11. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de detener el funcionamiento normal de la turbina eólica marina (1) se realiza al menos 3 horas después de completarse la etapa de transferir el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6).
  12. 12.Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de unir temporalmente el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6) por medio de medios de unión proporcionados en el sistema de acceso (10) y/o en la plataforma de transición (6).
  13. 13. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de transferir el sistema de acceso (10) a la plataforma de transición (6) comprende transferir el sistema de acceso (10) a un andamio de soporte dispuesto en o cerca de la plataforma de transición (6).
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