Wykorzystanie dronów w inspekcjach morskich farm wiatrowych OFFSHORE

• Autorzy: Dzido Hanna

Warianty tytułu

EN

Use of drones in offshore wind farm inspections

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wraz ze wzrostem globalnych inwestycji w morską energetykę wiatrową i szybkim wdrażaniem technologii wiatrowych w niebezpiecznych środowiskach głębokowodnych, inspekcja eksploatacyjna turbin wiatrowych i związanej z nimi infrastruktury odgrywa ważną rolę w bezpiecznej i wydajnej eksploatacji morskich farm wiatrowych. W ostatnich latach wiele uwagi poświęcono wykorzystaniu bezzałogowych statków powietrznych (BSP) i zdalnie pilotowanych bezzałogowych statków powietrznych (RPA) powszechnie określanych jako „drony”, do zdalnej inspekcji infrastruktury z zakresu OZE (odnawialnych źródeł energii) tj. farm fotowoltaicznych oraz lądowych farm wiatrowych. Drony posiadają znaczący potencjał, aby zmniejszyć nie tylko liczbę operacji lotniczych (zaangażowania statków powietrznych i załóg lotniczych) oraz transportu personelu dokonującego przeglądy i naprawy morskich turbin wiatrowych, ale także ilość ciężkiego sprzętu transportowanego do wykonywania niebezpiecznych prac kontrolnych. Zaangażowanie BSP skraca również czas przestoju elektrowni potrzebny do wykrycia usterek i zebrania informacji diagnostycznych z całej farmy wiatrowej. Korzyści z technologii inspekcji w branży morskiej energetyki wiatrowej opartej na dronach, potwierdzają dotychczasowe testy, a perspektywa rozwoju energetyki morskiej zachęca do dalszych prac z wykorzystaniem BSP. Jednocześnie należy mieć na uwadze, iż każda nieprzewidziana awaria systemu dronowego podczas jego misji może spowodować przerwanie prac kontrolnych (podczas inspekcji), a tym samym ograniczenie energii elektrycznej generowanej przez turbiny wiatrowe. W artykule przedstawiono potencjał dronów w procesie inspekcji farm wiatrowych, w tym morskich, przedstawiono przykładowe modele BSP używane do inspekcji, wskazano sposoby prowadzenia kontroli z użyciem dronów oraz zwrócono uwagę na znaczące obniżenie kosztów procesu eksploatacji morskich farm wiatrowych wskutek ograniczenia wykorzystania lotnictwa załogowego (śmigłowców i załóg lotniczych) oraz eliminacji ryzyka związanego z zaangażowaniem personelu do wykonywania inspekcji elektrowni wiatrowych na morzu. Wskazano również na potencjał bezzałogowych platform pływających w ramach współpracy z BSP w procesie dokonywania inspekcji morskich farm wiatrowych.

EN

With the increase in global investments in offshore wind energy and the rapid implementation of wind technologies in hazardous deep water environments, operational inspection of wind turbines and related infrastructure plays an important role in the safe and efficient operation of offshore wind farms. In recent years, much attention has been paid to the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) and remotely piloted unmanned aerial vehicles (RPAs) commonly referred to as "drones" for remote inspection of renewable energy infrastructure, i.e. photovoltaic farms and onshore wind farms. Drones have significant potential also in in offshore wind energy. Inspection with drones allows for to reduce not only the number of flight operations (involvement of aircraft and flight crews) and the transport of personnel carrying out the maintenance and repair of offshore wind turbines. With drones is possible carry the equipment transported for hazardous inspection work. The involvement of UAVs also reduces the plant downtime needed to detect faults and collect diagnostic information from the entire wind farm. The benefits of inspection technology in the offshore wind energy industry based on drones are confirmed by the previous tests, and the prospect of offshore energy development encourages further work with the use of UAVs. At the same time, it should be borne in mind that any unexpected failure of the drone system during its mission may interrupt control works (during inspections), and thus reduce the electricity generated by wind turbines. The article presents the potential of drones in the process of inspecting wind farms, including offshore wind farms, presents examples of UAV models used for inspections, indicates methods of conducting inspections with the use of drones and highlights a significant reduction in the costs of the operation of offshore wind farms as a result of limiting the use of manned aviation (helicopters and flight crews) and the elimination of the risk associated with the involvement of personnel to perform inspections of wind farms at sea. The potential of unmanned floating platforms as part of cooperation with UAV in the process of inspecting offshore wind farms was also indicated.

Słowa kluczowe

PL

energetyka wiatrowa; drony; farmy wiatrowe; Inspekcje dronem; lotnictwo morskie; offshore; analiza ryzyka

EN

wind energy; drones; wind farms; drone inspections; aviation; offshore; risk analysis

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 77, nr 2/3
• Strony: 40--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dzido Hanna

• Katedra Transporty i Logistyki Wydział Nawigacyjny Uniwersytet Morski w Gdyni

Bibliografia

• [1] Bouzid, O.M., In-Situ Health Monitoring for Wind Turbine Blade Using Acoustic Wireless Sensor Networks at Low Sampling Rates, Ph.D. Thesis, Newcastle University, Newcastle, UK, 2013
• [2] Galleguillos, C.; Zorrilla, A.; Jimenez, A.; Diaz, L.; Montiano, Á.L.; Barroso, M.; Viguria, A.; Lasagni, F. Thermographic nondestructive inspection of wind turbine blades using unmanned aerial systems. Plast. Rubber Compos. 2015, 44, s. 98 -103
• [3] Global Wind Energy Council (GWEC). Global Offshore Wind Report 2020, https://gwec.net/ global-offshorewind-report-2020/ (dostęp 15 January 2022)
• [4] Karyotakis, A. On the Optimisation of Operation and Maintenance Strategies for Offshore Wind Farms. Ph.D. Thesis, Department of Mechanical Engineering, University College London, London, UK, 2011.
• [5] Problemy eksploatacyjne elektrowni wiatrowych, https://swiatoze.pl/problemy-eksploatacyjne-elektrowni-wiatrowych/
• [6] Raport o oddziaływaniu na środowisko dla zmiany decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach dla przedsięwzięcia Morska Farma Wiatrowa MFW Bałtyk II, Tom II, Sekcja 4, Warszawa, styczeń 2021 r., s.6
• [7] Wind Europe, Raport Offshore Wind in Europe. Key trends ana statistics 2020, luty 2021, s. 6
• [8] Shafiee M. ,Zhou Z., Mei L., Dinmohammadi F., Karama J., Flynn D., Unmanned Aerial Drones for Inspection of Offshore Wind Turbines: A Mission-Critical Failure Analysis,
• [9] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, Dz. Urz. UE L 328/82
• [10] Europejska strategia na rzecz energii z morskich źródeł odnawialnych, https://www.europarl.eu-ropa.eu/thinktank/pl/document/ EPRS_ATA(2022)698909
• [11] P. Meinlschmidt, J. Aderhold, Thermographic Inspections of Rotor Blades, ECNDT, 2006.
• [12] Strategia UE na rzecz morskiej energii odnawialnej, listopad 2020, https://ec.europa.eu