Mantenimiento preventivo y correctivo de instalaciones renovables en entornos virtuales y reales

TECNOLOGÍA, SEGURIDAD Y SIMULACIÓN PARA EL MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES RENOVABLES

Este proyecto lleva a las aulas de Formación Profesional el mantenimiento preventivo y correctivo de instalaciones fotovoltaicas y eólicas, combinando tecnologías de simulación con equipamiento real de uso profesional.

El proyecto «Mantenimiento preventivo y correctivo de instalaciones renovables en entornos virtuales y reales» nace para dotar al alumnado de Formación Profesional de competencias en el mantenimiento de instalaciones de energías renovables mediante herramientas que, en un contexto real, resultarían inaccesibles por su tamaño, su coste o su peligrosidad: aerogeneradores, subestaciones eléctricas o trabajos en altura. Para resolverlo, el proyecto ha combinado el desarrollo de software de realidad virtual y aumentada con la incorporación progresiva de equipamiento real: drones con cámaras termográficas, analizadores de curvas I-V, un centro de transformación operativo, una maqueta hidráulica de aerogenerador y un espacio completo de trabajos en altura.

El proyecto se ha desarrollado a lo largo de tres convocatorias (2022, 2024 y 2025), evolucionando desde el desarrollo inicial de aplicaciones de realidad virtual y aumentada para el mantenimiento de aerogeneradores y parques fotovoltaicos, pasando por la incorporación de auditoría técnica, cámaras termográficas y seguridad en trabajos en altura, hasta la puesta en marcha, en su fase más reciente, de infraestructuras reales como un centro de transformación de media tensión y una maqueta didáctica del sistema hidráulico de un aerogenerador.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo principal es capacitar al alumnado en el mantenimiento preventivo y correctivo de instalaciones renovables, combinando el uso de tecnologías de simulación con la operación de equipamiento real, y reforzando en todo momento la seguridad laboral.

De forma específica, el proyecto ha perseguido:

  • Desarrollar software de realidad virtual para el mantenimiento de parques eólicos y fotovoltaicos, subestaciones y centros de transformación, reproduciendo situaciones que difícilmente podrían recrearse con equipos reales.
  • Incorporar el uso de drones con cámaras termográficas y convencionales para el mantenimiento preventivo y correctivo.
  • Elaborar y optimizar metodologías para el uso de robots de limpieza de paneles solares.
  • Reforzar la formación en seguridad laboral, en especial en trabajos en altura y en instalaciones de media tensión.
  • Divulgar y difundir los resultados obtenidos entre el resto de centros de la red.

Estos objetivos se han ido adaptando en cada convocatoria: la primera fase se centró en el desarrollo de software VR/AR y el uso de drones; la segunda amplió el proyecto a la auditoría técnica preventiva mediante cámaras termográficas y analizadores de curvas I-V, e introdujo la seguridad en trabajos en altura; y la tercera ha culminado con la incorporación de infraestructuras reales de mantenimiento: un centro de transformación operativo, una maqueta hidráulica de aerogenerador y un espacio de trabajos en altura equipado con plataforma elevadora.

CENTROS Y ENTIDADES COLABORADORAS

El proyecto es el segundo desarrollado de forma coparticipada por los cinco centros de la Red Estatal de Centros de Excelencia de Formación Profesional en el sector de las Energías Renovables, con un centro distinto liderando cada fase.

Los centros participantes son:

  • CPIFP Pirámide (Aragón)
  • IES Javier García Téllez (Extremadura), centro que lideró el inicio del proyecto
  • CIFP Usurbil LHII (País Vasco)
  • INS Escola del Treball de Lleida (Cataluña)
  • CIFP Pau Casesnoves (Illes Balears)

A lo largo de las distintas convocatorias, el proyecto ha contado con la colaboración de empresas especializadas en realidad virtual y aumentada, como Viroo, Innoarea, Innovae e Invelon, así como de Universal Robots y EIFFAGE Energía. El CIFP Usurbil LHII ha mantenido además un acuerdo de colaboración con Siemens-Gamesa para la transferencia de conocimiento sobre el mantenimiento de parques eólicos.

En su fase más reciente, la maqueta didáctica del sistema hidráulico de aerogenerador instalada en el CPIFP Pirámide ha sido diseñada, fabricada e instalada por la empresa Fluidservi Oleohidráulica, S.L., que también se ha encargado de la formación inicial del profesorado en su uso.

DE LA SIMULACIÓN A LA INSTALACIÓN REAL

El proyecto ha seguido un recorrido progresivo: de la simulación en entornos virtuales al trabajo con instalaciones reales, siempre con la seguridad como eje transversal.

En sus primeras fases, el trabajo se centró en el desarrollo de software de realidad virtual y aumentada para el mantenimiento de aerogeneradores, subestaciones y centros de transformación, junto con la formación del profesorado en el manejo profesional de drones equipados con cámaras normales y termográficas. En el CPIFP Pirámide, esta línea se combinó con el análisis de instalaciones mediante un analizador de curvas I-V y con la incorporación de cámaras termográficas y otros dispositivos de diagnóstico para el estudio térmico y eléctrico de las instalaciones.

En su fase más reciente, el proyecto ha dado un salto hacia equipamiento real de uso profesional, incorporando en el CPIFP Pirámide:

  • Un centro de transformación real de superficie, con un transformador de 25 kVA, celdas de media tensión, cuadro de baja tensión y aparamenta de seguridad eléctrica, en el que el alumnado realiza prácticas de operación, diagnóstico y mantenimiento con los mismos protocolos que emplean las compañías distribuidoras.
  • Una maqueta didáctica del sistema hidráulico de un aerogenerador, con grupo hidráulico, electroválvulas que simulan las tres palas y cilindros con sensores de posición, que permite practicar el cambio de filtros, la purga del circuito, la toma de medidas de presión y el diagnóstico de averías típicas.
  • Un espacio completo de trabajos en altura, equipado con líneas de vida, arneses, rescatadores y una plataforma elevadora móvil de personas (PEMP), sobre el que se han diseñado siete prácticas distintas de acceso y trabajo seguro en estructuras metálicas, cubiertas y postes.

Este recorrido, del simulador al equipo real, ha permitido que el alumnado consolide en cada fase competencias más próximas a las que se exigen en el entorno profesional del mantenimiento de instalaciones renovables.

IMPACTO EN LA FORMACIÓN PROFESIONAL

El proyecto ha implicado a un número creciente de alumnado y profesorado a lo largo de sus tres convocatorias: en su última fase, más de 150 estudiantes de los ciclos de Energía y Agua, Electricidad y Electrónica, e Instalación y Mantenimiento se han beneficiado directamente de las nuevas instalaciones, con 16 docentes implicados en su desarrollo.

El proyecto permite desarrollar competencias relacionadas con:

  • Mantenimiento preventivo y correctivo de instalaciones fotovoltaicas y eólicas.
  • Seguridad laboral y trabajos en altura.
  • Operación y mantenimiento de instalaciones eléctricas de media y baja tensión.
  • Diagnóstico de averías en sistemas hidráulicos y mecánicos.
  • Uso profesional de drones y herramientas de inspección.
  • Simulación mediante realidad virtual y aumentada.

La formación certificada en trabajos en altura, de 6 horas de duración, ha sido especialmente bien valorada por las empresas del sector en las que el alumnado ha realizado su formación en centros de trabajo, y el proyecto ha reforzado la coordinación entre los departamentos de Energía y Agua, Electricidad-Electrónica e Instalación y Mantenimiento. Los resultados se han presentado además en la jornada CEXWORKING26, celebrada en el Pabellón Puente de Zaragoza, donde los seis centros de excelencia de Aragón mostraron sus proyectos a empresas, instituciones y otros centros formativos.

EQUIPAMIENTO Y RECURSOS DIDÁCTICOS

A lo largo de las tres convocatorias, el CPIFP Pirámide ha incorporado un equipamiento cada vez más completo para el mantenimiento de instalaciones renovables, entre el que destacan:

  • Centro de transformación real de 25 kVA, con celdas de media tensión y cuadro de baja tensión.
  • Maqueta didáctica del sistema hidráulico de un aerogenerador.
  • Espacio de trabajos en altura, con líneas de vida, arneses, rescatadores y plataforma elevadora móvil de personas (PEMP).
  • Analizador de curvas I-V para el estudio de módulos fotovoltaicos.
  • Cámaras termográficas y otros dispositivos de diagnóstico.
  • Drones con cámaras normales y termográficas, y gafas de visión FPV.
  • Simulador de realidad virtual para el mantenimiento de aerogeneradores.

Este equipamiento se acompaña de materiales didácticos elaborados a lo largo del proyecto: guías de prácticas y protocolos de seguridad para trabajos en altura, manuales de uso de la maqueta hidráulica y del centro de transformación, y unidades didácticas como el análisis de módulos fotovoltaicos con analizador de curvas I-V o las medidas de prevención y protección en trabajos en altura. Todos estos recursos se ponen a disposición de otros centros de la Red de Excelencia, que ya han mostrado interés en replicarlos.