事例紹介｜風力タービンの着氷防止：冬季の安全な運用を実現するスマートな空中ソリューション

中国南西部に大規模な風力発電所を運営する大手エネルギー企業は、冬季における風力タービンの着氷という深刻な問題に直面していた。標高が高く気温と湿度が高い地域では、着氷性の雨によって風力タービンのブレードに大量の氷が付着する。これは、構造疲労の増加、機器の寿命短縮、発電量の低下、そして風力発電所の安全性の深刻な懸念につながる。

氷点下の環境下でも操業を継続するためには、定期的な防氷対策が不可欠です。しかし、高所作業台で工具を使って手作業で氷を取り除くといった従来の除氷方法は、非効率的で労力がかかり、安全上のリスクも高いという問題があります。そこで同社は、拡張性とインテリジェントなソリューションを求め、着氷を未然に防ぎ、全拠点の操業信頼性を向上させることを目指しました。

厳格な人員および機器の安全対策を必要とする高所作業

広範囲にわたる凍結防止対策に対する需要が高く、適用範囲、均一性、効率性において高い基準が求められる。

険しい地形と変わりやすい気象条件が展開と実行を困難にしている。

同社は、壁面登攀ロボットや各種UAVプラットフォームなど、幅広いインテリジェント保守ソリューションを評価した。しかし、多くのシステムは環境への適応性が不十分であったり、導入要件が複雑であったり、運用コストが高く安全性が限定的であったりした。

綿密な技術比較の結果、同社はDJI FC30などの大型ドローンプラットフォームに搭載可能なP2（A30）高圧空中洗浄システムを選定した。空中作業用に設計されたこのシステムは、タービンブレード全体に防氷液を自動的に噴霧することを可能にする。エンジニアリングチームは、ブレード表面と気象条件に基づいて液面分布を最適化するため、噴霧ノズルもカスタマイズした。

従来の洗浄システムやロボットシステムとは異なり、P2（A30）は高高度での産業用途向けに特別に設計されており、水、凍結防止液、または洗浄剤を空中から安定かつ安全、効率的に噴霧します。

安全性と安定性

遠隔操作機能とレーザー距離測定機能を統合したP2（A30）は、高所での手動作業を不要にします。バランスの取れた構造により、空中での安定性が向上し、作業中の噴霧反動を効果的に抑制します。

柔軟な運用

このシステムはホバリング中に複数の角度調整に対応しており、複雑な形状の表面やアクセス困難な場所も完全にカバーできます。これにより、ドローンの位置変更の必要性が減り、運用効率とカバー範囲の一貫性が向上します。

インテリジェントな精密さ

内蔵された経路計画および表面認識アルゴリズムにより、システムはタービンブレードの形状にインテリジェントに適応し、一貫性のある正確な噴霧を実現します。モジュール式のノズル設計により、作業内容や表面材質に応じて様々な液体を塗布できます。

効率的な展開

コンパクトに折りたためる構造を採用しているため、持ち運びや遠隔地の山岳地帯への設置が容易です。大容量タンクシステムにより、迅速な給水とダウンタイムのない長時間運転が可能です。

P2（A30）空中システムの導入により、風力タービンの着氷防止作業の効率と安全性が大幅に向上し、以下の成果が得られました。

タービンブレード全体に防氷液を正確かつ均一に噴霧することに成功した。

高リスク環境における人間の存在の必要性を排除した

非接触式インテリジェントスプレーによりタービン表面を確実に保護

全体的な業務効率の向上と人件費の削減

複数の風力発電所への迅速かつ拡張可能な導入を可能にした。

冬季のエネルギー出力の向上とタービン故障率の低下