Monitorización en entornos hostiles con sensores de fibra óptica
Memphis desarrollará una plataforma de monitorización y control distribuida (PMCD) para centrales térmicas que permitirá actuar de forma dinámica, inteligente y autónoma
El objetivo principal del proyecto MEMPHIS es el desarrollo de una plataforma de monitorización y control distribuida (PMCD) para centrales térmicas, que permita actuar de forma dinámica, inteligente y autónoma, adaptándose al régimen de operación necesario por la demanda en cada instante de forma eficiente, habilitando operaciones de mantenimiento predictivo, reduciendo paradas no programadas y asegurando un nivel de emisiones mínimo.
La necesidad del proyecto MEMPHIS, se basa en que la generación térmica actualmente se encuentra con el reto de operar como fuente de energía de reserva lo más flexible, limpia y eficiente posible ante fuentes de energía renovable de carácter intermitente como las eólicas, solares o hidroeléctricas. En este contexto; las centrales térmicas de combustible fósil (ciclo combinado de gas natural y carbón) y renovable de biomasa, funcionan de forma cada vez más cíclica, a cargas parciales y con frecuentes arranques y paradas, de forma que en todo momento se satisfaga el suministro para la demanda de electricidad que no puedan cumplir las fuentes renovables intermitentes. Sin embargo, la mayoría de centrales térmicas existentes no fueron diseñadas con tal fin, por lo que este tipo de funcionamiento cíclico y en esas condiciones nominales supone la aparición de problemas relacionados con la fatiga de los materiales de los equipos y componentes, con un consumo acelerado de la vida útil de los mismos.
En base a esto, el proyecto MEMPHIS plantea aumentar la eficiencia y solventar y mitigar los problemas derivados del funcionamiento cíclico de las centrales, adoptando estrategias de mantenimiento predictivo, y actuando sobre diferentes parámetros de operación, minimizando el impacto en la vida útil de los materiales a la vez que se maximiza la eficiencia de funcionamiento de las centrales mientras se minimizan las emisiones.
La tecnología de monitorización y control a desarrollar en MEMPHIS para cumplir dichos objetivos busca actuar de forma dinámica, inteligente y autónoma, aportando soluciones modulares, escalables, de control descentralizado para operación flexible, de computación en tiempo real y “data driven”. La plataforma PMCD de estas características se desarrollará mediante estas 3 tecnologías:
- Sensores de fibra óptica para entornos hostiles, tanto Sensores puntuales basados en tecnología fiber Bragg grating (FBG) como Sensores distribuidos Basados en tecnología Brillouin.
- Inteligencia Artificial mediante Data analytics para predicción de las magnitudes medidas con los sensores de fibra óptica en una ventana de tiempo con redes neuronales convolucionales y recurrentes y empleo de algoritmos de Deep Learning
- Arquitectura de control descentralizada CPS mediante arquitectura de computación FOG y control descentralizado basado en CPS e IOT
CONSORCIO MEMPHIS
El consorcio MEMPHIS, cubre toda la cadena de valor de las tecnologías que se van a desarrollar:
El proyecto MEMPHIS, enmarcado en el programa RETOS-COLABORACIÓN 2018, está financiado con cargo a Fondos FEDER y cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Agencia Estatal de Investigación.
