Abstracto
Enel Green Power (EGP) es líder mundial en el desarrollo y la gestión de la producción de energía a partir de fuentes renovables (eólica, solar, hidroeléctrica, marina y geotérmica).
El reto Innothon se focaliza en la realización de una plataforma robótica autónoma, capaz de circular por las plantas renovables para llevar a cabo la recolección de datos, inspecciones y pequeñas actividades de mantenimiento.
El reto Innothon es una oportunidad única para que los jóvenes europeos o con visado de estudiante Schengen de 18 a 28 años con sede en Europa demuestren su talento a Enel Green Power.
PANORAMA GENERAL
En los últimos años, hemos perseguido avances en diversas tecnologías, situando a EGP a la vanguardia de la transición energética. Para alcanzar nuestro futuro objetivo global de cero emisiones, nos serviremos de tecnologías como la inteligencia artificial (IA) y la robótica de automatización, avances que están ayudando a mejorar el rendimiento y la eficiencia de las plantas de energía renovable.
Los algoritmos de IA pueden acelerar la transición energética haciendo que los sistemas energéticos sean más eficientes e inteligentes. La IA puede predecir la producción de energía, optimizar la producción de energía e identificar problemas potenciales antes de que ocurran. De este modo, se puede maximizar la producción de energía y minimizar las pérdidas.
La IA, también puede utilizarse para controlar la salud de los equipos de una central de energías renovables, identificando posibles problemas que pueden reducir el tiempo de inactividad y los costes de mantenimiento, aumentando la eficiencia general de la central.
Al combinarse con tecnologías automatizadas, la robótica avanzada puede utilizarse para el control y mantenimiento de los equipos de las centrales de energías renovables y reducir la necesidad de intervención humana, lo que aumenta la eficacia general y reduce el riesgo de error humano.
El uso de la inteligencia artificial - para predecir y optimizar la producción de energía - y de la automatización - para el control y mantenimiento de los equipos - permiten aumentar la eficiencia, la rentabilidad y la confiabilidad de las centrales de energías renovables.
A medida que el mundo siga avanzando hacia un futuro energético más limpio y sostenible, la automatización y la IA desempeñarán un papel cada vez más importante para que las energías renovables sean más accesibles y asequibles para todos.
INFORMACIÓN BÁSICA
Ante el auge de las energías renovables, la necesidad de una producción energética eficiente, confiable y segura es cada vez más importante.
Al recurrir a las herramientas basadas en datos para la monitorización del rendimiento, el diagnóstico en tiempo real y la predicción de posibles fallos futuros, las actividades de operación y mantenimiento son esenciales para que una planta de generación garantice su rentabilidad a través de la maximización de la producción y la reducción de los eventos de indisponibilidad, aumentando tangiblemente la resiliencia de nuestras plantas y la velocidad de reacción ante los posibles daños que puedan producirse.
Además, resultan fundamentales para preservar la vida útil de los componentes de la planta, así como para facilitar y reducir el tiempo de inactividad, los requisitos de intervención de la mano de obra y los posibles errores durante las actividades de Operación y Mantenimiento (O&M). Es más, la introducción y aplicación de soluciones robóticas automatizadas en nuestras plantas de renovables garantizaría la eliminación de teareas repetitivas y peligrosas por parte de los operarios, aumentando la seguridad de los trabajadores y agilizando la ejecución.
La robótica avanzada puede utilizarse para el control y el mantenimiento de los equipos de las centrales de energías renovables y para reducir la necesidad de intervención humana, lo que aumenta la eficacia general y reduce el riesgo de error humano.
Descripción
EL RETO
El reto Innothon se focaliza en la realización de una plataforma robótica autónoma, capaz de circular por las plantas renovables para llevar a cabo la recolección de datos, inspecciones y pequeñas actividades de mantenimiento.
La solución debe ser autónoma en el cumplimiento de las misiones, planificarse previamente en un software o panel de control de código abierto dedicado, donde un operador pueda definir los objetivos, las restricciones y la ruta de la misión, así como otras necesidades prácticas para la tarea específica.
Además, debe estar equipada con funciones de IA para admitir el análisis de datos básicos.
Los datos adquiridos/imágenes recopilados deben sincronizarse automáticamente con un software o panel de control al terminar la misión para generar un informe final para cada misión.
La posibilidad de retransmitir la información en directo sería una ventaja.
La solución debe incluir una anulación manual para tomar el control en caso de emergencia o necesidad específica del operador.
El sistema será 100 % eléctrico, ya sea autónomo (por ejemplo, con ruedas, pistas o patas) o aprovechando las estructuras existentes (por ejemplo, con rieles, cables, cercas, seguidores fotovoltaicos, etc.)
Se evaluará con una puntuación adicional aquella solución capaz de utilizarse como prototipo multifuncional que pueda aplicarse a más de uno de los siguientes casos de uso.
EGP se interesa en las siguientes aplicaciones de casos de uso para todos o cualquiera de los activos renovables (solar, eólica, almacenamiento, hidrógeno verde, hidroeléctrica y geotérmica):
- inspección de componentes eléctricos y subestación (para detectar arcos eléctricos, descargas parciales, puntos calientes de temperatura y anomalías o defectos en componentes específicos);
- vigilancia y patrullaje;
- pequeñas operaciones o actividades de mantenimiento: por ejemplo, el robot puede estar equipado con un pequeño brazo robótico con pinza, controlado a distancia por un operador humano, capaz de, por ejemplo, mover un cable, comprobar pernos, etc;
Además, describimos a continuación casos de uso específicos para cada activo renovable:
a) Casos de uso de energia solar:
- inspección visual de: módulo fotovoltaico, inversor, conectores del módulo fotovoltaico, suciedad del módulo fotovoltaico, estructuras metálicas de los módulos fotovoltaicos y rastreadores;
- análisis térmico de: inversor, módulos fotovoltaicos, caja de conexiones y motores de rastreo;
- análisis avanzado como la curva I-V de un módulo fotovoltaico;
- análisis acústico (Transformada rápida de Fourier) de: inversor, caja de cambios y motor de rastreo.
b) Casos de uso de BESS (sistemas de almacenamiento de energía en batería):
- inspección visual e inspección termográfica de módulos de baterías montados en bastidores dentro de contenedores;
c) Casos de uso de energía hidroeléctrica:
- inspección visual de túneles o canales;
- modelado 3D de tuberías, centrales eléctricas, túneles o canales;
- inspección de medición de espesor para tuberías de acero de hasta 2000 mm de diámetro;
- análisis térmico de los componentes eléctricos de la planta ubicados en entornos hostiles.
d) Casos de uso de energía eólica:
- inspección externa mediante fotografías (mínimo 40 MP) y vídeo 4K con escáner 3D para detectar defectos estructurales o fallas en torre y góndola;
- inspección interna de las palas para detectar defectos o fallas estructurales; tamaño máximo del robot hasta 400 x 200 mm de plano transversal a la pala;
- limpieza de superficies: de palas, torre, agujero de drenaje de palas y borde de ataque;
- mantenimiento de la superficie de recubrimiento y pintura de las cuchillas y lijado del borde de ataque.
e) Casos de uso de energía geotérmica y de hidrógeno verde:
- análisis del desempeño ambiental, como la detección de gases (por ejemplo CH4/H2S/CO/H2 específico para la aplicación geotérmica y de hidrógeno verde).
El reto se llevará a cabo en 4 fases:
Fase 1) Los solucionadores tendrán tiempo hasta el 10 de abril de 2023 para preparar una propuesta en respuesta al reto. Cada grupo presentará la propuesta en la plataforma Enel Open Innovability® con una descripción general de cómo está estructurada su solución (en términos de alcance, tipo de materiales necesarios para la realización, lista de parámetros de la planta a evaluar y algoritmo). Los tutores estarán disponibles para cualquier duda, a través del siguiente correo electrónico: enelopeninnovabilitychallenges@wazoku.com y a través de dos seminarios web:
- 01/03/2023 de 10 a 11 de la mañana, hora italiana, en el siguiente enlace
- 08/03/2023 de 10 a 11 de la mañana, hora italiana, en el siguiente enlace
Fase 2) EGP seleccionará las mejores propuestas a su entera discreción, considerando el cumplimiento de los Requisitos de Solución descritos en la sección a continuación. EGP proporcionará un kit personalizado a cada grupo seleccionado del catálogo de RS (https://it.rs-online.com/web/) hasta un máximo de 5000 € y evaluará caso por caso cualquier herramienta adicional necesaria para la realización del prototipo.
Fase 3) Se informará por correo electrónico a los miembros de los grupos de los equipos seleccionados. Luego trabajarán en un prototipo de la idea propuesta, utilizando el kit personalizado proporcionado por EGP, en los 2 meses posteriores a la notificación de selección. Durante la realización del prototipo, si es necesario, los tutores de EGP podrán ser localizados a través de la dirección de correo que se facilitará a cada grupo y a través de seminarios web.
Fase 4) Al final de la fase de prototipo, se invitará al equipo seleccionado al Innovation Hub&Lab en Catania, Sicilia, para el refinamiento del prototipo con la ayuda de expertos de EGP, utilizando un kit avanzado. Los gastos de viaje y alojamiento correrán a cargo de EGP. El evento se llevará a cabo en julio de 2023 y durará tres días. Un jurado evaluará los prototipos finalizados y el(los) mejor(es) será(n) galardonado(s) con un premio económico. Todos los miembros de los equipos seleccionados tendrán la posibilidad de participar en una sesión de creación de marca de empleador.
REQUISITOS DE SOLUCIÓN
Las propuestas deberán abordar los siguientes requisitos de solución.
Las propuestas deben:
- ser claras, intuitivas y relevantes;
- detallar las características técnicas utilizando un máximo de 5 páginas que deberán:
- describir la solución;
- describir los casos de uso;
- detallar las herramientas técnicas necesarias para implementar un prototipo: cada grupo especificará la lista de equipos y el código de catálogo RS de cada herramienta; (https://it.rs-online.com/web/), junto con la descripción, la cantidad, el coste, el lugar de entrega y un número de teléfono para el transportista;
- presentar un código de software inicial (básico);
- describir los pasos para producir el prototipo;
- especificar un precio objetivo para el prototipo final;
- Demostrar viabilidad técnica y potencial: la solución tecnológica propuesta debe poder aplicarse/utilizarse y debe tener un alto nivel de calidad;
- ser fácil de gestionar/mantener.
Además, la solución propuesta debería (los requisitos "deseables" que figuran a continuación se considerarán una ventaja):
- ser innovadora y sostenible;
- ser escalable, con posibilidad de despliegue a escala mundial, siguiendo por tanto las mejores prácticas en cuanto a normas de manipulación y eliminación
- optimizar o aumentar la producción de energía
- detectar con antelación las rutas críticas del comportamiento de los componentes para anticipar futuros fallos antes de que se produzcan
- minimizar las paradas del activo
- acelerar el proceso de solución de problemas
- minimizar los accidentes críticos actuando sobre las señales precursoras (disparo por suceso de baja consecuencia antes de sucesos críticos)
- ser rentable para las empresas
- ser ofrecida por un equipo con competencias heterogéneas (por ejemplo, lenguajes de software, impresión 3D, conocimientos electrónicos y mecánicos)
- disponer de un sistema de base de datos estándar de utilidad para las actividades de Enel.
Se pueden adjuntar documentos adicionales si es necesario (por ejemplo, detalles del proyecto eléctrico y mecánico) - máximo 5 archivos adjuntos.
DOCUMENTACIÓN A ENTREGAR
La propuesta presentada debe incluir:
- un informe técnico sobre la solución propuesta con todos los requisitos "imprescindibles";
- un código de software preliminar;
- la lista de herramientas técnicas necesarias para producir el prototipo;
- el modelo de negocio CANVAS propuesto.
Entregables opcionales:
- informe de todos los requisitos "imprescindibles" y "deseables" alcanzados;
- esquema del diseño del proyecto.
Las soluciones se presentarán en la plataforma Enel Open Innovability® y se utilizará el tipo de letra Times New Roman, 14 puntos.
ODS
Este reto representa una contribución a los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible:
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 12: Producción y consumo responsables
- ODS 13: Acción por el clima
Reglamento del Reto
Antes de entregar la solución, invitamos a todos los candidatos a leer atentamente el Reto y el Reglamento del mismo, que figura entre los materiales adjuntos.
Al entregar la solución, los candidatos aceptan el reglamento y las Condiciones de uso de esta plataforma.
Eligibilidad
Solo los jóvenes europeos o con un visado de estudiante Schengen con sede en Europa de 18 a 28 años pueden participar en este reto.
Tambien podrán participar particulares o equipos formados por un máximo de 5 miembros.
Un jefe de equipo se encargará de cumplimentar la solicitud y la lista de los miembros del equipo deberá especificarse en la solicitud. Las propuestas deben explicarse con claridad y, de ser necesario, se podrán adjuntar documentos (máximo 5 archivos, 25 MB de tamaño total).
Las mejores propuestas serán seleccionadas para participar en un evento físico en el que tendrán la oportunidad de participar en una sesión de creación de employer branding, con el fin de comprender las oportunidades de empleo disponibles en Enel SpA (o en cualquier otra de sus filiales y cómo llevar a cabo un ulterior proceso de contratación).
Además de cargar la solución en la plataforma Open Innovability®, cada solicitante deberá cargar su currículo personal (CV), junto con los CV de los demás miembros del mismo grupo, en la misma plataforma.
Reto, premio y derechos de propiedad intelectual
Este es un reto de reducción a la práctica que requiere documentación escrita, datos experimentales de prueba de concepto y la entrega de un prototipo con el fin de evaluar la eficacia de la solución.
Fecha límite
Las solicitudes a este Reto deberán presentarse antes del 14 de abril de 2023.
No se tendrán en cuenta las solicitudes entregadas posteriormente.
Adjunto a pie de página figura el Reglamento específico CSA.
Reglamento
¿Qué pasa después?
Enel evaluará la propuesta conforme a los siguientes criterios:
- Viabilidad científica y técnica general de la solución propuesta.
- Integridad de la descripción de la propuesta.
- Ejemplos/casos de uso para respaldar las capacidades de la solución.
- Novedad y creatividad.
- Capacidades del usuario y experiencia afín.
- Realismo de la solución propuesta.
- Nivel de madurez de la propuesta.
Al finalizar la evaluación, recibirás comentarios.
En caso de éxito, Enel Green Power seleccionará un máximo de 10 propuestas y se pondrá en contacto con el jefe del equipo para discutir los siguientes pasos:
- enviar un kit básico personalizado al grupo ganador;
- preparar un prototipo de la idea propuesta con el kit básico (en caso de ser necesario, los tutores de Enel estarán disponibles a través de llamadas por videoconferencia);
- refinar el prototipo con expertos de Enel en el Catania Innovation Lab.
El premio final de este Reto depende de que se complete satisfactoriamente el proceso de verificación, incluyendo la aceptación del acuerdo específico del reto (CSA, por sus siglas en inglés) que contempla la regulación de dicho reto.
El proceso de verificación incluye que el solucionador haga entrega de lo siguiente: declaración jurada firmada (basada en el CSA), renuncia del empleado (si procede), prueba de identidad y el cuestionario de análisis de la contraparte (CAQ, por sus siglas en inglés).
ACERCA DE WAZOKU CROWD
Wazoku colabora con Enel en la gestión de este Reto.
Imagina que exista un mundo en el que miles y miles de expertos motivados puedan analizar cualquier problema. Wazoku Crowd hace que esto se convierta en realidad. Con veinte años de experiencia en el sector del crowdsourcing, Wazoku Crowd es el modelo a seguir del talento abierto y de las soluciones innovadoras externas. Las organizaciones comerciales, gubernamentales y humanitarias se involucran con Wazoku Crowd para resolver problemas que pueden afectar a la humanidad en áreas que abarcan del medio ambiente a los avances médicos.
Adjuntos
FAQ
¿Tienes preguntas sobre el reto, los casos de uso o cualquier otra cosa que se te ocurra? En esta sección, podrás encontrar fácilmente la información que buscas.
Presencia de personal no autorizado o fauna, residuos u objetos imprevistos, aberturas en la valla perimetral, presencia de humo, incendios o líquidos derramados en el suelo.
La curva característica corriente-tensión representa la corriente en función de la tensión de una célula fotovoltaica, un módulo fotovoltaico o una cadena completa, a un valor determinado de irradiación y temperatura.
El análisis de la curva i-v nos proporciona:
- información sobre la naturaleza de los posibles daños: a partir de la forma que adopta la curva, podemos saber si la pérdida de rendimiento se debe a un desajuste, como el oscurecimiento, la corrosión de las células, la rotura del cristal, la rotura de la caja de empalmes, etc.
Cualquier daño en una célula/módulo/cadena fotovoltaica que reduzca el «factor de forma» también reduce la energía producida, ya que reduce la tensión de pico, VMP (voltaje a máxima potencia), o la corriente de pico, IMP (intensidad a máxima potencia), o ambas. - Información sobre la disminución de las prestaciones que haya podido sufrir el panel con el paso del tiempo, en comparación con las características declaradas por el fabricante en la ficha técnica.
Los túneles pueden ser de hormigón o de acero y su diámetro oscila entre 1,5 metros y 4 metros. Los canales tienen más de 2 metros de ancho y pueden variar en altura entre 1 metro y 5 metros, con una forma trapezoidal o rectangular.
Las partes de la central en las que podría realizarse un análisis térmico son los transformadores, las tuberías enterradas y las partes mecánicas sujetas a fricción.
En el ámbito hidroeléctrico, los entornos considerados difíciles para las inspecciones tradicionales son:
- las obras de desviación de agua, es decir, aquellos entornos con una sola entrada de unos 60 cm de diámetro, con un elevado índice de humedad y, a veces, con terreno irregular o con residuos de agua en el fondo de hasta 10 cm;
- la central o los recorridos de varios pisos con escalones y obstáculos que superar;
- las áreas sometidas a tensiones eléctricas, como estaciones eléctricas o conductos de cables.
Sí, pero solo si ha sido abierto previamente; de lo contrario, es imposible debido a los sistemas antiincendios que suelen instalarse.
Referencia: contenedor ISO de 40', con pasillo central que permite el paso de un operador «humano» (ancho ~90 cm) y estantes para baterías dispuestos a ambos lados.
La altura del estante es de casi 2 metros.