Khi thế giới chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, các trang trại điện gió đang trở thành một phần thiết yếu của cơ sở hạ tầng năng lượng. Việc đảm bảo độ tin cậy và hiệu quả của các hệ thống này là vô cùng quan trọng, và công nghệ cảm biến sợi quang đóng vai trò then chốt trong việc đạt được mục tiêu này.
Công nghệ cảm biến sợi quang sử dụng các đặc tính độc đáo của sợi quang để phát hiện những thay đổi về nhiệt độ, ứng suất và rung động âm thanh dọc theo sợi. Bằng cách tích hợp cáp quang vào cơ sở hạ tầng của các trang trại điện gió, người vận hành có thể liên tục giám sát tình trạng kết cấu và điều kiện hoạt động của các tài sản quan trọng này.
Vậy, chính xác thì nó được dùng để làm gì?
Giám sát sức khỏe kết cấu
Các tuabin gió thường xuyên phải hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ cao, lạnh, mưa, mưa đá và gió mạnh, và trong trường hợp các trang trại điện gió ngoài khơi, còn có sóng và nước mặn ăn mòn. Công nghệ cảm biến sợi quang có thể cung cấp dữ liệu quý giá về tình trạng kết cấu và hoạt động của tuabin bằng cách phát hiện sự thay đổi về biến dạng và rung động thông qua cảm biến ứng suất phân tán (DSS) và cảm biến âm thanh phân tán (DAS). Thông tin này cho phép người vận hành xác định các điểm yếu tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp chủ động để gia cố hoặc sửa chữa tuabin trước khi xảy ra sự cố.
Giám sát tính toàn vẹn của cáp
Các đường dây cáp nối các tuabin gió với lưới điện đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc truyền tải điện năng được sản xuất. Công nghệ cảm biến quang học có thể giám sát tính toàn vẹn của các đường dây cáp này, phát hiện những thay đổi về độ sâu của cáp ngầm, ứng suất và biến dạng trên cáp trên không, hư hỏng cơ học hoặc các bất thường về nhiệt. Việc giám sát liên tục giúp ngăn ngừa sự cố cáp và đảm bảo truyền tải điện năng đáng tin cậy. Nó cũng cho phép các nhà điều hành hệ thống truyền tải (TSO) tối ưu hóa hoặc tối đa hóa việc truyền tải điện năng của các đường dây cáp này.
Xác định các rủi ro từ tàu đánh cá và neo tàu.
Đối với các trang trại điện gió ngoài khơi, các đường dây cáp điện này thường được đặt ở vùng biển đông đúc, nơi tàu thuyền đánh cá thường xuyên hoạt động. Những hoạt động này tiềm ẩn rủi ro đáng kể đối với các đường dây cáp. Công nghệ cảm biến quang học, trong trường hợp này có thể là cảm biến âm thanh phân tán (DAS), có thể phát hiện sự nhiễu sóng do ngư cụ hoặc neo tàu gây ra, cung cấp cảnh báo va chạm sắp xảy ra và cảnh báo sớm về khả năng hư hỏng. Bằng cách xác định những rủi ro này trong thời gian thực, các nhà điều hành có thể hành động ngay lập tức để giảm thiểu tác động, chẳng hạn như chuyển hướng tàu thuyền hoặc gia cố các phần dễ bị tổn thương của cáp.
Bảo trì dự đoán và chủ động
Công nghệ cảm biến sợi quang thực hiện bảo trì dự đoán bằng cách cung cấp dữ liệu liên tục về tình trạng của các bộ phận trong trang trại điện gió. Dữ liệu này cho phép người vận hành dự đoán khi nào và ở đâu cần bảo trì, từ đó ngăn ngừa các sự cố bất ngờ và giảm thời gian ngừng hoạt động. Bằng cách giải quyết các vấn đề trước khi chúng trở nên nghiêm trọng, người vận hành có thể tiết kiệm đáng kể chi phí liên quan đến sửa chữa khẩn cấp và tổn thất sản lượng điện.
An toàn và bảo vệ
Lĩnh vực công nghệ cảm biến sợi quang không ngừng phát triển và được nâng lên một tầm cao mới với những cải tiến liên tục. Những tiến bộ mới nhất bao gồm các hệ thống cảm biến âm thanh phân tán (DAS) được cải tiến, nhạy bén và chính xác hơn trong việc phát hiện những thay đổi trong cơ sở hạ tầng trang trại điện gió và môi trường xung quanh. Các hệ thống này có thể phân biệt giữa nhiều loại nhiễu loạn khác nhau, chẳng hạn như việc đào bới bằng máy móc hoặc thủ công gần cáp. Chúng cũng có thể được sử dụng để thiết lập hàng rào ảo và đưa ra cảnh báo tiếp cận cho người đi bộ hoặc phương tiện giao thông khi đến gần cáp, cung cấp một giải pháp toàn diện để tránh hư hỏng do tai nạn hoặc sự can thiệp cố ý của bên thứ ba.
Công nghệ cảm biến sợi quang đang thay đổi cách thức giám sát và bảo trì các nhà máy điện gió. Nó có thể cung cấp dữ liệu liên tục, theo thời gian thực về tình trạng của các bộ phận nhà máy điện gió, mang lại những lợi thế đáng kể về an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Bằng cách áp dụng công nghệ cảm biến sợi quang, các nhà vận hành có thể đảm bảo tính toàn vẹn và tuổi thọ của các trang trại điện gió và các dự án đầu tư của họ.
Thời gian đăng bài: 03/04/2025