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Em Portugal, 24,5% da energia consumida provém do vento, graças a uma infraestrutura de mais de 2500 geradores eólicos (GE). Vários países europeus apresentam valores equivalentes. A gestão destes ativos pode beneficiar fortemente do desenvolvimento de estratégias de monitorização otimizadas para minimização de custos. Além disso, é crucial preparar a comunidade científica e a indústria para vários desafios, como a avaliação da necessidade de substituição de componentes de GE no final do tempo de vida assumido em projeto (os GE foram concebidos para operar 20 anos e a instalação em Portugal começou há 21 anos) e a instalação de GE offshore em águas de grande profundidade (como é o caso da costa portuguesa) utilizando soluções flutuantes inovadoras. A extensão da vida útil de GE existentes, a possibilidade de reduzir prémios de seguros através da redução do risco associada à monitorização e a possibilidade de expandir as capacidades de extração de energia dos ventos offshore, certamente contribuirão para aumentar a competitividade desta fonte de energia. Este projeto visa o desenvolvimento, implementação, validação e otimização de novas metodologias para avaliação contínua dos elementos estruturais de GE: torre, pás e fundação (fixa ou flutuante). A estratégia de monitorização proposta esta pensada para ser aplicada no contexto de um parque eólico, utilizando esquemas de instrumentação otimizados num subgrupo de GE e tirando proveito dos dados fornecidos pelos sistemas de aquisição já disponíveis em todos os GE (o sistema SCADA que caracteriza o vento em cada GE e os seus parâmetros de operação) para o uso de técnicas de extrapolação, que permitirão avaliar todos os GE do mesmo parque eólico. O projeto inclui a monitorização simultânea de 3 GE de um parque eólico em terra, compreendendo acelerómetros, extensómetros e clinómetros, distribuídos nas pás, torre e fundações, e o desenvolvimento de modelos numéricos para a geração de dados experimentais artificiais para GE flutuantes. O processamento de dados é baseado na avaliação contínua dos parâmetros que condicionam o comportamento dinâmico da estrutura (frequências naturais e amortecimento), estimados a partir da resposta estrutural à excitação ambiente (vento, ondas, correntes, vibrações do solo), e em modelos estatísticos avançados, tendo em mente dois objetivos principais: deteção de reduções de rigidez motivadas pelo aparecimento de danos e avaliação do tempo de fadiga remanescente dos principais componentes estruturais. A equipa de projeto inclui investigadores do Laboratório de Vibrações e Monitorização da FEUP (ViBest), conhecido a nível internacional pela sua investigação na área dos Ensaios Dinâmicos e Monitorização Estrutural, do INEGI (instituto de interface da FEUP), com larga experiência na monitorização de pás, e do WAVEC, com boas competências na modelação numérica de GE flutuantes.

Referência

PTDC/ECI-EST/29558/2017

Data início

2018 - 09

Data de conclusão prevista

2022 - 09

Instituição Financiadora

FCT - Fundação para a Ciência e Tecnologia

Programa

P2020|COMPETE - Projetos em Todos os Domínios Científicos

Orçamento Global

238.763,86 €

Ligação

Página FEUP

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

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