Rockwell Automation ayuda a Wave Star a administrar las altas y bajas de energía

Desde 2003, Wave Star se ha dedicado al desarrollo de tecnología comercial, fiable de producción de energía a través de las olas. Con su nuevo prototipo de 500 kW, la compañía ha reforzado su posición como uno de los desarrolladores de energía de las olas líderes en el mundo.

Después de más de tres años de funcionamiento constante en el mar, Wave Star ha probado el concepto patentado con una máquina de prueba a escala 1:10. La máquina ha estado funcionando día tras día, en pleno mar soportando más de 15 tormentas, con un mínimo de mantenimiento. Esto de por sí es un hito para la energía de olas internacional.

Desde un inicio, Wave Star optó por Rockwell Automation como proveedor clave, con su eficiente y fácil de usar PAC ControlLogix de Allen-Bradley en el centro de la operación. Puesto que ya ha sido probado en aplicaciones mar adentro y de generación de energía verde, ControlLogix se está convirtiendo en el controlador preferido.

Reto

En septiembre de 2009, se instaló una sección experimetal de la máquina comercial de energía de olas de 500 kW en el Mar del Norte, cerca de Dinamarca. Impresionante con 40 m de largo y dos unidades flotantes de 5 m de diámetro, representa una versión de "prueba" reducida de la máquina completa. Ubicada a una distancia de 300 m de Hanstholm en el Mar del Norte a una profundidad de 7 m, ya está conectada a la red. Destinada a la explotación operativa y comercial a lo largo de 2011, la máquina completa tendrá 70 m de largo y 20 unidades flotantes.

Laurent Marquis, Director Técnico de Wave Star explica que: "A diferencia de otros conceptos de producción de energía a través de las olas, la máquina de Wave Star, que se basa en tecnología mar adentro estándar, no forma una barrera contra las olas sino que se ubica en los ángulos apropiados. De esta manera, las olas se desplazan a lo largo de la longitud de la máquina y la energía se utiliza en un proceso continuo.

"Como proyección desde cada lado de la máquina de Wave Star", continúa, "hay una serie de unidades flotantes hemisféricas sumergidas a la mitad. Cuando viene una ola, las unidades flotantes se desplazan en la cresta y son elevadas, una después de la otra, hasta que pasa la ola. Cada vez que se eleva una unidad flotante, un pistón inyecta aceite hidráulico en el sistema de transmisión de la máquina a una presión de 200 barios. Este flujo de aceite activa un motor hidráulico conectado a un generador que produce la electricidad".

Como la máquina tiene la longitud de varias olas, las unidades flotantes trabajan continuamente para recuperar la energía y asegurar una producción de energía regular. La máquina también exibe un concepto eficiente de protección contra tormentas, cuando las olas alcanzan cierta altura, las unidades flotantes son automáticamente elevadas fuera del agua.

Si bien el concepto parece simple, la naturaleza aleatoria de las olas en términos de altura, frecuencia y longitud, un sistema de control avanzado para extraer la máxima energía posible de la manera más eficiente es indispensable. El sistema de control tiene que medir y gestionar múltiples variables en el sistema hidráulico, tales como velocidad, movimiento, aceleración, presión y cargas, y lo hace con un algoritmo avanzado desarrollado por Wave Star, ejecutándolo en un PAC ControlLogix Allen-Bradley de Rockwell Automation probado en la industria y mar adentro.

Solución

La solución empleada por Wave Star, aunque simple, es muy eficiente y es un buen ejemplo de cómo una suite de componentes de control, visualización y E/S de un solo proveedor puede trabajar en armonía para lograr el objetivo deseado. No sólo ofrece las capacidades de lazo cerrado que necesita Wave Star para gestionar la operación de generación de energía, sino que además brinda una excelente visibilidad del proceso, informando al operador respecto de todas las variables y funciones importantes.

"Las normativas que el PAC debe cumplir son extremadamente complejas", explica Marquis. "Con múltiples unidades flotantes y múltiples entradas existe un gran tráfico de datos que el PAC debe gestionar de la manera más eficiente posible". El sistema Flex I/O de Allen-Bradley también es una parte importante de la arquitectura que conecta muchos puntos de datos al PAC, con visibilidad del proceso, valores de base de datos y captura de datos históricos proporcionados por FactoryTalk View en una interface operador-máquina (HIM) central.

Para completar la solución de Rockwell Automation se utiliza la tecnología Powermonitor de Allen-Bradley, la cual se usa para evaluar información sobre la energía que se está generando, tal como carga y calidad de la energía, la cual luego se transmite de vuelta al PAC para ayudar a lograr una óptima generación.

Resultados

Rockwell Automation ha sido una parte intrínseca del proyecto desde 2004, con el PAC ControlLogix de Allen-Bradley como el cerebro detrás del proceso a través de su desarrollo. "Siempre hemos apreciado el trabajo y esfuerzo que los ingenieros de Rockwell Automation incorporaron a este proyecto" indica Marquis. "La asistencia técnica ha sido excelente y siempre he sentido que los ingenieros estaban totalmente dedicados. He trabajado con Rockwell Automation en el pasado, en funciones que desempeñé en otras compañías, y la ética en la valiosa asistencia técnica que brindan siempre ha sido igual.

"Una respuesta inmediata siempre ha sido un factor ventajoso", concluye, "y es importante saber que estamos trabajando con personal cualificado y usando productos fáciles de entender y fáciles de administrar. No consideramos a Rockwell Automation como proveedor sino más bien como un socio extra-oficial del proyecto... somos una compañía pequeña, sin embargo en cada etapa del proceso nos han tratado como iguales".

Soluciones

Se instaló una solución de Rockwell Automation, que incluyó:

• PAC ControlLogix de Allen-Bradley

• Flex I/O

• FactoryTalk View

• Powermonitor de Allen-Bradley

• Asistencia técnica de ingeniería

Resultados

• Gestión en tiempo real del sistema de generación de energía basado en fluido hidráulico

• El control del proceso se adapta a condiciones ambientales aleatorias

• La monitorización de la energía ayuda a lograr una óptima extracción de energía

• HMI y software únicos integrados que dan una vista "global" del proceso