El nuevo buque de GE está transformando el mantenimiento de la energía eólica marina

Si disfrutas los cuentos de las profundidades, sabrás todo sobre Ulises, el héroe del poema épico de Homero, «La Odisea». Las muchas pruebas que él y su tripulación sufrieron en su viaje a casa desde Troya incluyeron navegar su barco pasando sirenas seductoras y luego trazar un camino entre dos terribles monstruos marinos: Scylla y Charybdis.

Grandes hazañas de navegación también están en un día de trabajo para Brice Lavault, un líder de operaciones marinas de GE Renewable Energy. Pero a diferencia de Ulises, Lavault no está tratando de mantenerse alejado de gigantes gigantes. Él está atracando con ellos.

El equipo de servicios de energía eólica marina está manteniendo el Parque Eólico Marino Merkur, un parque de energía eólica masiva que cubre un área de 47 kilómetros cuadrados en el Mar del Norte, a unos 55 kilómetros de la parte continental de Alemania. Incluye 66 aerogeneradores GE Haliade ™ de 150-6MW capaces de producir 396 megavatios. Eso es teóricamente suficiente para abastecer a 500,000 hogares europeos, o una ciudad más grande que Frankfurt.

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El barco es un centro de control de misión flotante, taller y hotel que puede transportar de forma segura equipos de técnicos hacia y desde torres de turbinas, incluso en mares agitados y vientos fuertes. «El objetivo del mantenimiento es maximizar la disponibilidad del parque eólico que requiere la máxima accesibilidad de esta embarcación», dice Brice Lavault, líder de operaciones marinas de GE Renewable Energy. Crédito de imágenes superiores y superiores: Grupo Ulstein.

Afortunadamente para el equipo de servicios de parques eólicos marinos, no tiene que depender de velas y remos. Cuenta con el buque de operaciones de servicio (SOV) Windea Jules Verne. El nombre de otro increíble narrador marítimo, este buque de alta tecnología ha sido especialmente diseñado y construido para GE Renewable Energy por la compañía noruega Ulstein. El barco es un centro de control de misión flotante, taller y hotel que puede transportar de forma segura equipos de técnicos hacia y desde torres de turbinas eólicas, incluso en mares agitados y vientos fuertes. «El objetivo del mantenimiento es maximizar la disponibilidad del parque eólico que requiere la máxima accesibilidad desde este barco», dice Lavault.

El Windea Jules Verne acaba de navegar desde Noruega a Holanda, donde fue entregado formalmente a GE esta semana en Eemshaven, Países Bajos, donde se encuentra la base de operaciones y mantenimiento.
Windea Jules Verne, GE Energía Renovable

El barco es un centro de control de misión flotante, taller y hotel que puede transportar de forma segura equipos de técnicos hacia y desde torres de turbinas, incluso en mares agitados y vientos fuertes. «El objetivo del mantenimiento es maximizar la disponibilidad del parque eólico que requiere la máxima accesibilidad de esta embarcación», dice Brice Lavault, líder de operaciones marinas de GE Renewable Energy. Crédito de imágenes superiores y superiores: Grupo Ulstein.

Al igual que todas las máquinas y vehículos, los parques eólicos también necesitan un mantenimiento regular para garantizar que, cuando sopla el viento, estén listos para generar a la capacidad instalada y enviar horas pico de megavatios a la red. Pero la tarea se vuelve exponencialmente más difícil cuando las máquinas se encuentran en medio de los fríos y picados alcances del Mar del Norte. «Obviamente, algunos problemas se pueden solucionar de forma remota, pero si no puede reiniciar [una turbina], necesitará una visita lo antes posible para limitar el tiempo de inactividad de la turbina», dice Lavault.

Esas visitas, o intervenciones, podrían involucrar cualquier cosa, desde trabajos menores, como enviar un equipo a más de 100 metros en el elevador de servicio de la turbina para cambiar el aceite que lubrica la caja de cambios, hasta trabajos importantes como cambiar una pala de la turbina con la ayuda de un barco gigante y una grúa. Y esas intervenciones se suman rápidamente. Lavault dice que se espera que los técnicos realicen el mantenimiento de cada turbina entre cinco y 15 veces al año.

Al igual que todas las máquinas y vehículos, los parques eólicos también necesitan un mantenimiento regular para garantizar que, cuando sopla el viento, estén listos para generar a la capacidad instalada y enviar horas pico de megavatios a la red. Pero la tarea se vuelve exponencialmente más difícil cuando las máquinas se encuentran en medio de los fríos y picados alcances del Mar del Norte. «Obviamente, algunos problemas se pueden solucionar de forma remota, pero si no puede reiniciar [una turbina], necesitará una visita lo antes posible para limitar el tiempo de inactividad de la turbina», dice Lavault.

Esas visitas, o intervenciones, podrían involucrar cualquier cosa, desde trabajos menores, como enviar un equipo a más de 100 metros en el elevador de servicio de la turbina para cambiar el aceite que lubrica la caja de cambios, hasta trabajos importantes como cambiar una pala de la turbina con la ayuda de un barco gigante y una grúa. Y esas intervenciones se suman rápidamente. Lavault dice que se espera que los técnicos realicen el mantenimiento de cada turbina entre cinco y 15 veces al año.

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Con su nueva embarcación de operaciones de servicio, el equipo de servicios eólicos marinos de GE mantiene el Parque Eólico Marino Merkur, un campo eólico masivo que cubre un área de 47 kilómetros cuadrados en el Mar del Norte, a unos 55 kilómetros del continente de Alemania. Incluye 66 turbinas GE Haliade ™ de 150-6MW (como se ve en la distancia del área de elevación). Crédito de la imagen: GE Renewable Energy.

Lavault tiene un don para este trabajo. Es una especie de superfixer para proyectos gigantes de construcción y mantenimiento en alta mar. Antes de GE, trabajó para una compañía de petróleo y gas que instaló tuberías submarinas. Ya sea que las empresas necesiten una embarcación de construcción o una embarcación de transferencia de la tripulación para proyectos en alta mar, o un helicóptero para transportar a los ingenieros de regreso a tierra firme, Lavault ayuda a cuidarlo. «Defino, origen, movilizo la configuración logística marina para el proyecto y los requisitos del contrato de servicios», dice.

Un barco especial como el Windea Jules Verne agrega una herramienta poderosa al arsenal de su equipo. La embarcación de 80 cabinas, con su logotipo de GE, tendrá una tripulación permanente de 20 tripulantes, incluidos capitán, tripulación marina, limpiadores y catering. También tiene espacio para un equipo GE adicional de 80 o 90 pasajeros (técnicos de gestión de barcos y turbinas, que provienen principalmente de Alemania).

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Una vez que lleguen a la turbina, los técnicos pasarán largos días, a veces solo con focas y ocasionalmente ballenas como compañía. «Para los trabajos de mantenimiento preventivo, los técnicos abandonan la embarcación por la mañana con su lonchera y no los veremos hasta que los recojamos por la tarde nuevamente», dice Bernd Nolte, gerente de operaciones del sitio en Merkur, quien es responsable de mantener el Las turbinas de la granja girando.

Estos técnicos necesitan un acceso seguro a las 66 turbinas eólicas, especialmente durante lo que Lavault llama «condiciones marginales»; clima que se encuentra en el límite del rango en el cual las turbinas pueden operar pero el barco puede tener acceso a él. (Aquí, Lavault reconoce la paradoja inherente del trabajo: los vientos fuertes son excelentes para la producción de energía, pero generalmente resultan en mares agitados).

Es por eso que la embarcación está equipada con un sistema de posicionamiento dinámico y un software avanzado para mantener su posición con condiciones climáticas fuertes (viento, olas y corriente) provenientes de todas las direcciones. El software y el hardware son mucho más precisos que el sistema de posicionamiento global (GPS) en nuestros teléfonos celulares.

Cuando la embarcación se acerca a las turbinas eólicas para transferir personal, el software ayuda a garantizar que la embarcación pueda balancearse de manera segura a una distancia de 20 metros al lado de las torres, pisando el agua exactamente en el mismo lugar. Luego, los técnicos pueden viajar a través de una pasarela compensada horizontal que les da acceso directo desde el almacén dentro de la embarcación a la plataforma de la torre de la turbina para una transferencia más eficiente. Los técnicos también pueden ser transferidos a través de una nave «hija» (a 12 metros), que es un bote más pequeño con espacio para unas pocas personas que irá más rápido por el parque eólico. Esta combinación de bote más pequeño y pasarela significa que el SOV puede «desplegar más equipos más rápido en paralelo extendiendo nuestro radio de trabajo», dice Lavault.

La pasarela de 30 metros está «compensada por el movimiento», lo que significa que puede telescopiar, girar y girar rápidamente para ajustarse a las grandes olas que golpean la embarcación principal, al igual que el sistema de suspensión de un automóvil. «Puede manejar olas de hasta 2.5 metros de altura significativa y velocidades de viento de hasta 20 metros por segundo, que son condiciones bastante extremas», dice Lavault.

Una vez que lleguen a la turbina, los técnicos pasarán largos días, a veces solo con focas y ocasionalmente ballenas como compañía. «Tenemos largos días de trabajo en alta mar que exigen turnos de 12 horas en las turbinas o en el SOV que administra las operaciones del sitio 24/7», dice Bernd Nolte, gerente de operaciones del sitio en Merkur, quien es responsable de mantener las turbinas en funcionamiento. «Para los trabajos de mantenimiento preventivo, los técnicos dejan la embarcación por la mañana con su lonchera y no los veremos hasta que los recojamos por la noche nuevamente».

Al igual que los trabajadores de otras empresas en el extranjero, esos técnicos pueden pasar quince días regularmente sin ver tierra firme, lo que requiere mucha autodisciplina. Pero pueden contar con algunas comodidades para ayudarlos a relajarse al final de un largo turno y construir un espíritu de equipo. «Hay salas de cine, PlayStations, un gimnasio, una sauna y oficinas», dice Nolte. «Y, por supuesto, hay internet y buena comida, especialmente los domingos», agrega.

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La pasarela de 30 metros está «compensada por el movimiento», lo que significa que puede telescopiar, girar y girar rápidamente para ajustarse a las grandes olas que golpean la embarcación principal, al igual que el sistema de suspensión de un automóvil. «Puede manejar olas de hasta 2.5 metros de altura significativa y velocidades de viento de hasta 20 metros por segundo, que son condiciones bastante extremas», dice Lavault. Crédito de la imagen: GE Renewable Energy.

El trabajo será especialmente desafiante en invierno, cuando las tripulaciones tienen que lidiar con temperaturas heladas y chubascos en alta mar. «Puede ser difícil encontrar una ventana viable», dice Nolte. Un equipo esqueleto de tres equipos, cada uno compuesto por tres técnicos apoyados por el equipo de administración del sitio en el SOV, trabaja durante los meses más fríos. Es por eso que el verano, con sus días más largos, mares más tranquilos y clima más cálido, es la mejor temporada de mantenimiento. “Realizamos mantenimiento preventivo con equipos más grandes y más equipos”, agrega el gerente de operaciones.

El Windea Jules Verne es también uno de los primeros SOV en utilizar un sistema de propulsión híbrido compuesto por motores diesel y motores eléctricos acoplados a una batería de 565 kilovatios. Además de reducir el consumo de combustible y las emisiones, la configuración es ideal para esta embarcación operativa, ya que cambia constantemente la demanda de energía mientras zigzaguea entre turbinas y pulgadas hacia adelante y hacia atrás para mantener una posición. GE alquila el buque a Bernhard Schulte Shipmanagement, una empresa de servicios marítimos, durante ocho años y medio.

De hecho, no pasará mucho tiempo antes de que barcos como este se conviertan en una vista familiar en la costa este de los Estados Unidos. En 2016, GE construyó e instaló el primer parque eólico marino del país de turbinas Haliade de 150-6MW en Block Island, cerca del estado de Rhode Island. Y el gigante danés renovable Ørsted anunció el año pasado que construiría dos parques eólicos marinos en las aguas orientales de Estados Unidos utilizando las turbinas eólicas marinas Haliade-X de 12 MW más potentes.

Ocean Wind, ubicado frente a la costa de Nueva Jersey, es la mayor de las granjas y, según el diseño actual, se espera que entre en funcionamiento en 2024. Será capaz de generar 1.100 megavatios, el equivalente a un reactor nuclear estadounidense promedio. Actualmente, Skipjack, en la costa de Maryland, está diseñado para tener una capacidad de 120 MW con la puesta en servicio prevista en 2023.