光ファイバーセンシングテクノロジーによる風力発電所の監視の強化

世界が再生可能エネルギーにシフトする中、風力発電所はエネルギーインフラの重要な構成要素となりつつあります。これらの設備の信頼性と効率を確保することが最も重要であり、ファイバーセンシングテクノロジーはこの目標を達成する上で極めて重要な役割を果たしています。

ファイバーセンシングテクノロジーは、光ファイバーのユニークな特性を利用して、ファイバーの長さに沿って温度、ひずみ、音響振動（音）の変化を検出します。風力発電所のインフラに光ファイバーケーブルを統合することで、オペレーターは、これらのクリティカルな資産の構造健全性と運用状況を継続的に監視することができます。

それでは、どのような使い道があるのでしょうか？

構造健全性監視（SHM）

風力タービンは、暑さ、寒さ、雨、あられ、強風、さらに沖合に設置される場合は波や腐食性の海水など、過酷な環境にさらされています。ファイバーセンシングテクノロジーは、分布型ひずみセンシング（DSS）と分布型音響センシング（DAS）を通じてひずみと振動の変化を検出し、タービンの構造健全性と運用の健全性に関する貴重なデータを提供します。この情報により、オペレーターは潜在的な弱点を特定し、故障が発生する前にタービンを補強または修理する事前対策を講じることができます。

ケーブル完全性の監視

風力タービンと送電網を接続するケーブルは、発電した電気を送るための要です。ファイバーセンシングテクノロジーは、これらのケーブルの完全性を監視し、地下ケーブルの埋設深さの変化、架空ケーブルのストレスやひずみ、機械的損傷、熱異常などの問題を検出することができます。継続的な監視により、ケーブルの故障を防ぎ、確実な送電を実現します。また、送電系統運用者（TSO）は、ケーブルによる送電を最適化（最大化）することができます。

漁船や船舶のアンカーによるリスクの特定

洋上風力発電所の場合、送電線は、多くの場合、漁船や船舶が頻繁に航行する交通量の多い海域に敷設されています。これらの活動は、ケーブルに重大なリスクをもたらします。ファイバーセンシングテクノロジー、この場合は、分布型音響センシング（DAS）の可能性が高いですが、漁具や船のアンカーによって引き起こされる妨害を検知し、近接警告や潜在的な被害の早期警告を提供することができます。このようなリスクをリアルタイムで特定することで、オペレーターは、船舶のルートを変更したり、ケーブルの脆弱な部分を補強したりするなど、影響を軽減するための行動を即座に取ることができます。

予知保全と先行保全

ファイバーセンシングテクノロジーは、風力発電所のコンポーネントの状態に関する継続的なデータを提供することで、予知保全を可能にします。このデータにより、オペレーターはいつ、どこでメンテナンスが必要かを予測して、予期しない故障を未然に防ぎ、ダウンタイムを短縮できます。問題が深刻化する前に対処することで、オペレーターは緊急修理やエネルギー生産の損失に伴うコストを大幅に削減できます。

セキュリティと保護

ファイバーセンシングテクノロジーの分野は絶えず進化しており、新たなテクノロジー革新によってその機能が向上しています。最近の進歩には、分布型音響センシング（DAS）システムの強化があり、風力発電所のインフラやその周辺の変化を検出する感度と精度がさらに向上しています。これらのシステムは、ケーブルの近くの機械的または手動の掘削など、さまざまな種類の外乱を区別することができます。また、仮想フェンスの設置や、ケーブルに接近する歩行者や車両に対する近接アラートの提供にも使用でき、偶発的な損傷や第三者による意図的な干渉を回避する包括的なソリューションを提供します。

ファイバーセンシングテクノロジーは、風力発電所の監視とメンテナンスの方法を変革しています。風力発電所のコンポーネントの状態に関するデータをリアルタイムで継続的に提供できるため、安全性、効率性、費用対効果の面で大きなメリットがあります。ファイバーセンシングテクノロジーを採用することで、オペレーターは風力発電所とその投資の完全性と寿命を確保できます。

光ファイバーセンシングおよび当社のセンシングソリューションについては、当社のウェブサイトをご覧ください。.

Douglas Clague は現在、VIAVI の光ファイバーフィールドソリューションのソリューションマーケティング担当マネージャーです。Doug は、光ファイバーとケーブルテクノロジーに重点を置き、通信業界をサポートするテストと測定分野で20年以上の経験があります。VIAVI 入社以前は、製造エンジニア、ソリューションエンジニア、事業開発マネージャーを歴任しました。Doug は、ファイバーとケーブルテクノロジーのトレンドに関する業界のパネルに数多く参加しています。彼は、ロンドンのブルネル大学で学び、電気電子工学の優等学位を取得して卒業しています。