Nhiều trang trại điện gió được lắp đặt ở ngoài khơi, khiến chúng khó tiếp cận để bảo trì. Turbine gió ngoài khơi luôn có nguy cơ cao phải chịu ảnh hưởng của gió mạnh, mưa lớn và các điều kiện thời tiết khắc nghiệt trên biển. Các vết nứt, gãy, xói mòn cánh quạt là những nguyên nhân phổ biến gây ra hỏng hóc ở turbine gió.

Do các trang trại điện gió này khó tiếp cận, việc kiểm tra rất tốn kém và mất thời gian. Đó là lý do tại sao, đôi khi cánh quạt được thay thế khi mới chỉ nghi ngờ hư hỏng. Chi phí có thể lên tới hơn 200.000 euro cho mỗi cánh quạt cho mỗi sự cố.

Viện Fraunhofer về mạch tích hợp IIS phối hợp với Viện Fraunhofer về hệ thống năng lượng gió IWES, vừa phát triển một giải pháp, có thể áp dụng để xác định từ xa các vết nứt và gãy bên trong cánh quạt turbine gió ngay ở giai đoạn ban đầu.

Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là sử dụng cảm biến phát hiện âm thanh lạ để theo dõi hư hỏng của cánh quạt từ xa một cách đáng tin cậy, từ đó giúp đảm bảo các turbine gió không bị lỗi hỏng hóc và luôn sẵn sàng ở trạng thái hoạt động.

Để đạt mục tiêu đó, nhóm nghiên cứu cùng nhau phát triển một con chip đặc biệt, được dùng trong các cảm biến. Các cảm biến này, được gắn vào bên trong từng cánh quạt, sẽ hấp thụ sóng âm truyền qua cấu trúc của cánh quạt.

Con chip mới được phát triển này, sẽ thu thập các tín hiệu gọi là sóng bề mặt, được tạo ra khi cánh quạt bị hư hỏng, chẳng hạn như vết nứt. Sau đó, nó truyền các tín hiệu này, ví dụ, qua thông tin di động.

Điều làm cho kỹ thuật này trở nên đặc biệt là không giống các hệ thống đo lường thông thường như hệ thống radar hoặc máy bay không người lái thu thập và truyền tải tất cả dữ liệu thô, chip mới của các nhà nghiên cứu tại Dresden, Đức chỉ truyền tải thông tin bất thường.

Nhóm nghiên cứu sử dụng hệ thống có khả năng phát hiện hư hỏng dựa trên âm thanh phát ra, vì vậy nó có thể phân biệt được sự khác biệt giữa một vết nứt đang hình thành bên trong cánh quạt và một vết gãy chẳng hạn.

Công nghệ này hứa hẹn giúp ích cho các trang trại điện gió. Chẳng hạn, xác định liệu hư hỏng có thực sự xảy ra không, turbine có cần phải tắt trong trường hợp xấu nhất hay không. Nó cũng sẽ giúp giảm các nhiệm vụ bảo dưỡng không cần thiết ở các trang trại điện gió ngoài khơi khó tiếp cận và tối ưu hóa dịch vụ vì hư hỏng có thể được theo dõi trong thời gian dài hơn.

Nếu hư hỏng trở nên nghiêm trọng hơn và phát ra tiếng ồn, âm thanh sẽ được cảm biến phát hiện. Nhờ đó, kỹ thuật viên có thể thực hiện việc kiểm tra chuyên sâu hơn và khắc phục sự cố khi cần thiết.

So với các phương pháp đo lường hiện có, giải pháp mới nhỏ hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, sử dụng ít dữ liệu hơn đáng kể do truyền các gói dữ liệu nhỏ hơn. Điều này có nghĩa là không cần kết nối internet băng thông rộng để truyền thông tin liên quan từ các trang trại điện gió đến đất liền.