AVANTAGES
EN BREF
/ SÉCURITÉ: L’Elios 3 permet d’accéder en toute sécurité à l’intérieur des pales d’éoliennes sans envoyer de personnel dans des espaces dangereux ou confinés.
/ RAPIDITÉ: L’inspection avec Elios 3 double l’efficacité: 4 turbines inspectées en 1 journée contre 1 ou 2 par jour avec les méthodes traditionnelles.
/ COÛTS: L’identification des défauts avec l’Elios 3 peut permettre de grosses économies en identifiant les défauts et ainsi minimisant les coûts de remplacement.
/ ACCÈS: Le drone LiDAR Elios 3 permet d’accéder directement aux turbines de grande taille, en minimisant l’exposition humaine aux risques de chute.
L’énergie éolienne est l’une des premières formes de production d’électricité, dont les moulins à vent et l’agriculture ont été les premières manifestations. Aujourd’hui, les éoliennes contribuent à alimenter la planète en énergie. En 2022, 7,33 % de l’énergie mondiale a été produite par le vent.
Cependant, les éoliennes sont incroyablement complexes à construire, à transporter et à inspecter. La production mondiale progresse incroyablement vite, mais une seule pale d’une éolienne terrestre peut mesurer plus de 52 mètres. La plus grande éolienne au monde, la Goldwind GWH252-16MW, a un diamètre de rotor de 252 mètres et son moyeu s’élève à 146 mètres. La grande taille des pales d’éoliennes les rend incroyablement difficiles à monter, et le processus d’inspection et de maintenance est également complexe.
Les inspecteurs ont essayé de trouver des moyens sûrs d’inspecter les turbines avant et après leur mise en service pour s’assurer que la protection contre la foudre intégrée aux turbines est correctement configurée et qu’il n’y a pas de fissures ou de dégradations à l’intérieur de l’éolienne. Il peut y avoir un risque de graisse ou de boulons manquants à l’intérieur des pales, ce qui peut être dangereux en cas d’accumulation ou, en cas de foudre, d’inflammation.
L’Elios 3 est utilisé par Pathfinder Optics pour permettre des inspections plus sûres et plus rapides de certaines des plus grandes éoliennes d’Amérique.
BESOINS CLIENT
Joseph Valenzuela est directeur des opérations chez Pathfinder Optics, une société spécialisée dans la robotique et l’inspection par drone. La vaste expérience de Joseph en tant que pilote de drone fait de lui la personne idéale pour inspecter les éoliennes. Il a commencé à travailler avec des drones après une première carrière en tant que technicien en essais non destructifs. En constatant que de nombreuses inspections nécessitent un travail en hauteur ou dans des espaces confinés, il a voulu utiliser la robotique comme une alternative plus sûre. C’est de cette passion et de ce dynamisme qu’est née la société Pathfinder Optics.
Aujourd’hui, Pathfinder Optics utilise une flotte de robots et de drones pour effectuer des inspections dans de nombreux secteurs et a développé un créneau spécialisé : les inspections d’éoliennes. Dans le cadre de ces inspections, Joseph utilise l’Elios 3. Il souligne que les capacités LiDAR du drone interieur, en plus du flux visuel, ont changé la donne ; il peut désormais améliorer les résultats de ses inspections et devancer ses concurrents.
SOLUTION
Joseph a d’abord utilisé un drone rotatif sans cage en forme d’exosquelette pour inspecter les éoliennes avant de découvrir que l’Elios 3 était l’outil idéal pour ce travail. La structure protectrice de la cage de l’Elios 3 l’aide à se déplacer en toute confiance dans les petits espaces des pales d’éoliennes, tandis que le LiDAR et les données visuelles fournissent les données clés nécessaires aux inspections.
Dans le cadre d’un projet récent, Joseph a dû inspecter quatre turbines sur un site. Il devait grimper jusqu’au moyeu de l’éolienne – l’espace entre les trois pales – et effectuer des inspections à l’intérieur de chaque pale. Avant de monter, chaque éolienne était éteinte et toutes les pales étaient immobiles.
La petite zone à partir de laquelle Joseph peut accéder aux différentes pales de l’éolienne.
Le premier défi est l’accès. Joseph doit grimper sur une échelle pour atteindre le concentrateur tout en portant le drone LiDAR. La portabilité de l’Elios 3 a ainsi été positivement remarquée. Sur certains sites, il est également possible de hisser le drone LiDAR à l’aide de câbles pendant que Joseph grimpe.
Une fois à l’intérieur du hub, Joseph se trouve dans un petit espace doté de trappes d’accès à chacune des turbines. Chaque pale peut être survolée dans la limite de l’autonomie d’une batterie. Joseph fait naviguer le drone LiDAR sur 220 pieds le long de la structure avant de revenir. Une fois que toutes les pales ont été inspectées, Joseph peut redescendre avec précaution.
Grâce à cette méthode, Joseph a inspecté 4 turbines en une journée. Cela n’aurait pas été possible avec les méthodes traditionnelles, où une seule turbine par jour est la vitesse opérationnelle maximale.
Le drone LiDAR Elios 3 vole facilement à l’intérieur des pales de la turbine, ce qui permet aux inspecteurs d’économiser du temps et de l’énergie pour inspecter l’espace exigu.
Avantages de l’inspection par drone des éoliennes
Les relevés visuels et LiDAR effectués par Joseph sont essentiels pour surveiller l’état des éoliennes. Le hub dispose d’une infrastructure technique et d’un CMS pour gérer l’éolienne, y compris la façon dont les pales sont inclinées et tournent. Toutefois, ce CMS ne peut pas surveiller les pales elles-mêmes, qui sont en fibre de verre. Si une pale est endommagée pour une raison ou une autre, le CMS ne peut pas déterminer pourquoi ni comment. C’est à ce moment-là que les inspecteurs devront réagir à une défaillance, et la rapidité opérationnelle de Joseph avec le drone interieur Elios 3 fait de lui la personne la mieux placée pour apporter une solution à ce problème.
Le remplacement d’une seule pale détruite ou gravement endommagée peut coûter plus d’un million de dollars. Ce coût énorme peut être évité si l’inspection par drone fournit des informations avant un événement problématique tel que la foudre par exemple. Les turbines sont généralement équipées d’un système de protection contre la foudre qui comprend des conducteurs métalliques placés le long des bords de la pale et reliés au moyeu. Toutefois, si ces conducteurs ne sont pas correctement configurés, la pale peut exploser sous l’effet de la foudre ou s’enflammer. S’il y a une accumulation de graisse dans une partie de la pale lorsque cela se produit, l’explosion peut être encore plus grave.
Lorsque Joseph effectue une inspection, il peut utiliser l’Elios 3 pour identifier les défauts de fabrication ou les risques potentiels et les signaler au propriétaire ou au gestionnaire de l’éolienne. Ceux-ci peuvent alors prendre rapidement des mesures de maintenance ou organiser un remplacement planifié, ce qui est nettement moins coûteux qu’une réparation.
Les éoliennes doivent également être inspectées entre 1 à 2 fois par an, en fonction des réglementations locales. Auparavant, une personne devait sortir et marcher à l’intérieur des pales ou ramper à l’intérieur de celles-ci, représentant un énorme risque de chute et un danger pour la santé.
En outre, le drone LiDAR Elios 3 peut être utilisé pour les interventions d’urgence si le pire devait se produire. Dans de rares cas, il peut y avoir un incendie d’éolienne généralement provoqué par la foudre. Un autre problème potentiel est une fuite de graisse. Ces scénarios exigent une réponse rapide et une prise de décision rapide. En utilisant un drone LiDAR, Joseph peut rapidement répondre à ces scénarios d’urgence et fournir des informations clés sur ce qui se passe sans que personne n’ait à monter sur l’éolienne ou même à s’en approcher.
Désormais, avec le drone LiDAR Elios 3, les problèmes de sécurité des employés et de maintenance coûteuse peuvent être résolus. Le travail actuel de Joseph est incroyablement efficace : il peut monter sur une tour et l’inspecter avant de redescendre au sol en 3 heures. Auparavant, cela pouvait prendre une demi-journée, voire plus.
L’intérieur de l’éolienne est clairement visualisé grâce au scanner LiDAR d’Elios 3.
CONCLUSION de l’inspection par drone des éoliennes
Joseph a constaté que le fait d’apporter l’Elios 3 lors de ses inspections d’éoliennes l’a aidé à travailler plus rapidement tout en restant en sécurité. Joseph a déclaré à Flyability : « Je ne suis pas un fan des grandes hauteurs, et ce drone LiDAR m’aide à travailler rapidement et en toute sécurité, tout en minimisant le temps que je dois passer là-haut. C’est un défi pour quiconque d’inspecter cette zone, car il peut y avoir un facteur de peur ainsi qu’un risque de chute important. Le drone LiDAR me permet de rester en sécurité dans le moyeu et d’être harnaché sans avoir à ramper dans les pales de l’éolienne.
Depuis que Pathfinder Optics a commencé à effectuer des inspections d’éoliennes, Joseph a réalisé des projets tout au long de la côte ouest des États-Unis. Il sait que l’utilisation du drone LiDAR n’est pas seulement plus sûre pour les inspections, mais qu’elle aide les propriétaires d’éoliennes à économiser des coûts et à éviter les dégâts causés par la foudre. Tout cela est possible parce qu’il compte sur le drone LiDAR Elios 3 pour assurer sa sécurité, même dans des espaces confinés et difficiles en hauteur.
