Cómo Axpo Group está mejorando la monitorización de centrales hidroeléctricas mediante drones autónomos en los Alpes suizos.

Axpo Group gestiona numerosas centrales hidroeléctricas en los Alpes suizos, operando en terrenos montañosos de difícil acceso donde los métodos de inspección tradicionales implican enviar personal a pie a entornos peligrosos. La empresa constituye un pilar fundamental de la infraestructura de energías renovables de Suiza, generando más del 60 % de su electricidad a partir de fuentes hidroeléctricas.

Durante una de las sesiones de NextGen '25, conversamos con Klaus Liedtke, gerente de proyecto, y Anna, becaria de innovación digital en Axpo Group, el mayor productor de energía sostenible de Suiza, con más de un siglo de experiencia en la operación de centrales eléctricas. Como pioneros en el sector energético suizo, Axpo estableció la primera central hidroeléctrica del país y continúa liderando la innovación con su iniciativa Hydro 4.0 para digitalizar las operaciones hidroeléctricas.

Esto es lo que dijeron acerca de transformar sus operaciones de inspección con drones autónomos 👇

"Tradicionalmente, nuestras inspecciones implicaban enviar a la gente a pie a entornos hostiles. Esto consumía mucho tiempo, era arriesgado e ineficiente." dicho Klaus Liedtke, director de proyectos del grupo Axpo.

Operar centrales hidroeléctricas en las montañas suizas presenta varios desafíos importantes:

• Terreno peligroso: Las inspecciones periódicas requieren que el personal se desplace por zonas montañosas nevadas, escarpadas y remotas, lo que genera importantes riesgos para la seguridad.
• Desplazamientos que requieren muchos recursos: Las cuencas hidrográficas y los embalses remotos se encuentran a una distancia de hasta media hora en coche de las instalaciones principales, lo que obliga a realizar caminatas adicionales y hace que las inspecciones sean extremadamente laboriosas.
• Vulnerabilidad a las inclemencias del tiempo: Las duras condiciones alpinas, incluidas las fuertes nevadas y el riesgo de avalanchas, pueden impedir las inspecciones oportunas durante los meses críticos del invierno.
• Coherencia de los datos: Las inspecciones visuales tradicionales carecen de estandarización y no crean registros persistentes que permitan compararlos a lo largo del tiempo.

Si bien la tecnología de drones ofrecía posibles soluciones, su implementación en todas las operaciones de Axpo presentaba sus propios obstáculos. "Volar drones parece fácil, pero al integrarlo en los protocolos de salud y seguridad, es necesario asegurarse de que los pilotos estén capacitados, que se cumplan las regulaciones, que se obtengan los permisos y que se evalúen las innovaciones técnicas". explicado Liedtke.

Tras evaluar varias opciones, Axpo implementó una solución de dron en caja que puede operar de forma autónoma en ubicaciones montañosas remotas. El sistema incluye:

• Estación base DJI Dock 2 ubicada junto a un embalse en Graubünden, Suiza.
• Dron DJI Matrix 3DT equipado con cámaras de alta resolución.
• Plataforma de software FlightHub 2 para la planificación y ejecución de misiones.
• Sistema FLARM de información sobre el tráfico aéreo para la seguridad aérea
• Conectividad de datos móviles a través de una antena Swisscom cercana.

Esta solución permite realizar misiones con drones totalmente automatizadas para inspeccionar cuencas hidrográficas, controlar los niveles de nieve y proporcionar información en tiempo real sobre la situación durante emergencias como avalanchas, todo ello sin necesidad de que el personal se desplace a estos lugares remotos.

El sistema de drones autónomos sigue un flujo de trabajo operativo optimizado:

• Planificación de la misión: Los operadores programan de forma remota las rutas de inspección dirigidas a cuencas hidrográficas específicas, estacas para la nieve u otra infraestructura.
• Despliegue automatizado: El dron sale automáticamente de su base, realiza las comprobaciones previas al vuelo y comienza su misión sin necesidad de personal in situ.
• Supervisión de seguridad: Durante todo el vuelo, el sistema supervisa:
  • Control del tráfico aéreo mediante la integración de FLARM con la plataforma SafeSky.
  • Condiciones meteorológicas a través de sensores a bordo.
  • Conectividad de datos móviles para mantener el enlace de control
• Captura de datos: El dron recoge imágenes de alta resolución desde múltiples ángulos de las cuencas hidrográficas y otras infraestructuras críticas.
• Retorno autónomo: Una vez finalizada la misión, el dron regresa a la base, donde se recarga y transmite los datos recopilados.
• Análisis de datos: Los operadores de la central hidroeléctrica analizan las imágenes y los hallazgos críticos se introducen en el sistema de gestión de inspecciones de Axpo.

Axpo abordó la implementación mediante una prueba de concepto estructurada que comenzó en octubre de 2024, centrándose en cuatro criterios de evaluación: usabilidad, capacidades tecnológicas, cumplimiento normativo y viabilidad económica. El equipo de implementación instaló la plataforma para drones en una ubicación estratégica con vistas a un valle con múltiples cuencas hidrográficas en la región de Graubünden, aproximadamente a media hora en coche de la central eléctrica principal. El proceso regulatorio requirió la creación de una evaluación de riesgos operacionales específica y la obtención de permisos de la Oficina Federal de Aviación Civil de Suiza. Un requisito clave fue la monitorización del 50 % de los participantes del tráfico aéreo en el área operacional, lo que llevó a la implementación de un sistema de conocimiento del tráfico aéreo basado en FLARM integrado con la plataforma SafeSky utilizada por helicópteros y parapentistas que operan en la región. ‍

"Queríamos adquirir experiencia práctica con soluciones de drones en cajas en centrales hidroeléctricas, así que decidimos instalar directamente un muelle en una central eléctrica durante todo el invierno". dicho Anna, becaria de innovación digital en Axpo Group.. "Durante este invierno, la central hidroeléctrica operó este muelle a pleno rendimiento de forma regular."

La implementación de la tecnología de drones autónomos ha aportado varios beneficios significativos a las operaciones hidroeléctricas de Axpo:

• Eficiencia en el tiempo: Se eliminaron los tiempos de viaje de media hora y las peligrosas caminatas necesarias para las inspecciones rutinarias de las cuencas hidrográficas remotas.
• Mayor seguridad: Se reduce la exposición del personal a las duras condiciones invernales y a los riesgos de avalanchas gracias a la posibilidad de realizar evaluaciones visuales a distancia.
• Respuesta ante emergencias: Proporcionó información casi instantánea sobre la situación durante eventos críticos como avalanchas, sin poner en riesgo la seguridad de los trabajadores.
• Mejora de la calidad de los datos: Se establecieron registros visuales consistentes y de alta calidad sobre el estado de la infraestructura, lo que permite un mejor análisis de tendencias y un mantenimiento predictivo más eficaz.

"El mayor beneficio proviene del ahorro en distancias de viaje que consumen mucho tiempo y son tediosas", anotado Ana. "Esto va de la mano con el ahorro de tiempo valioso en caso de emergencia. Si hay una avalancha y el muelle no está cubierto, podemos obtener información inicial casi inmediata sobre la situación."

Con la prueba de concepto a punto de finalizar en marzo de 2025, Axpo está ultimando su evaluación para determinar los próximos pasos para implementar soluciones de drones en caja de forma más generalizada en su infraestructura hidroeléctrica. El equipo está explorando plataformas de software alternativas con mayor facilidad de uso y funciones de seguridad de datos mejoradas. Los planes de expansión futuros incluyen:

• Evaluación de implementaciones de drones en cajas en las centrales nucleares de Axpo, que presentan diferentes requisitos regulatorios y operativos.
• Pruebas de aplicaciones dentro de la división de infraestructura de red de Axpo.
• Desarrollar soluciones para el funcionamiento invernal del muelle, incluyendo esteras calefactoras o barreras metálicas para evitar la entrada de nieve.
• Colaborar con proveedores de software para mejorar la funcionalidad de regreso a casa y cumplir con la normativa en terrenos montañosos.

"Estamos abiertos a cualquier tipo de prueba de concepto en toda Suiza." dicho Ana, lo que pone de relieve el compromiso de Axpo de seguir impulsando la tecnología de drones en todas sus operaciones.

La implementación de la tecnología de drones autónomos por parte de Axpo Group demuestra cómo se puede modernizar la infraestructura energética tradicional mediante la innovación digital. Al desplegar soluciones de drones prefabricados en entornos alpinos complejos, Axpo ha mejorado la eficiencia operativa, aumentado la seguridad de los trabajadores y creado un enfoque más consistente para la monitorización de infraestructuras críticas.

‍"Si desea implementar una sólida prueba de concepto para soluciones de drones o drones en caja, ahora contamos con una importante experiencia en este campo." dicho Klaus Liedtke. "La mejor práctica consiste en ir al lugar de trabajo y observar cómo la gente utiliza realmente la tecnología; no les digas cómo deben usarla. Observa cómo la utilizan y, a partir de ahí, podrás explorar posibles mejoras."