Cos'è il disallineamento orizzontale in una turbina eolica?
Il disallineamento si verifica quando il rotore e le lame della turbina eolica non sono rivolti direttamente nel vento. Idealmente, una turbina eolica è posizionata con precisione perpendicolarmente alla direzione del vento. In questa posizione, la turbina eolica riceve la massima quantità di energia dalla corrente del vento.
La maggior parte delle turbine eoliche ha un certo grado di disallineamento, il che si traduce in una minore produzione di energia. Otto gradi di disallineamento possono ridurre la produzione annuale di energia (AEP) di una turbina eolica di circa il 2%. Il disallineamento può anche causare sollecitazioni e usura non necessarie sui sistemi meccanici delle turbine, riducendone quindi la durata.
Quali sono le cause del disallineamento?
Esistono più fattori che possono causare disallineamento orizzontale. Un fattore comune è la taratura direzionale imprecisa della banderuola e del sistema di posizionamento orizzontale. In genere, ciò ha origine da un problema meccanico causato dall'usura del sistema di movimento orizzontale.
Un altro fattore comune è il rilevamento impreciso della direzione del vento. Ciò può verificarsi quando gli anemometri delle navicelle rilevano una turbolenza causata dalla rotazione delle lame della turbina eolica.
Infine, impostazioni del sistema di controllo difettose che dettano quando e come movimentare la turbina possono contribuire a disallineamenti. Molti di questi fattori sono radicati nei sistemi meno recenti.
Come rilevare un disallineamento orizzontale?
Un disallineamento orizzontale viene in genere rilevato tramite uno di due metodi. Il primo metodo è quello di montare un sistema LiDAR sulla turbina eolica. Ciò fornirà una lettura accurata sia della velocità del vento che della sua direzione prima di essere "ruotati" dalle lame rotanti. Tuttavia, questo può essere un approccio costoso in un grande parco eolico.
Un altro metodo utilizza un anemometro indipendente su una torre ubicata vicino alla turbina eolica indicata, confrontando le letture con il sensore dell'unità.
Entrambi i metodi richiedono tempo e forniscono solo dati di riferimento. Come tale, la necessità di rilevare un disallineamento orizzontale è spesso superata da algoritmi di controllo avanzati che trovano automaticamente la posizione corretta di orizzontale per generare l'uscita completa.
Come correggere un disallineamento orizzontale?
I moderni retrofit dei sistemi di controllo delle turbine utilizzano logiche di controllo avanzate per mitigare le prestazioni non ottimali delle turbine causate da disallineamenti. Gli algoritmi di controllo auto-taratura rilevano disallineamenti statici e forniscono un allineamento continuo per garantire che la turbina funzioni al massimo del suo potenziale.
Emerson include un algoritmo di controllo orizzontale che si calibra automaticamente come parte del suo retrofit standard del sistema di controllo delle turbine eoliche. Non richiede sensori aggiuntivi. Costituito da apprendimento automatico, l'algoritmo richiede in genere un breve periodo di due settimane per l'autocalibrazione dopo l'installazione. Se la banderuola e la taratura orizzontale spostano o si degradano ulteriormente, si adatteranno e si correggeranno automaticamente.
Il risultato è una turbina eolica con corretto posizionamento del rotore e ottimizzazione delle prestazioni di potenza del generatore della turbina. I retrofit Emerson possono prolungare la durata della turbina e in genere fornire il 3-5% in più di produzione annuale, con conseguente ammortamento entro un anno. Per saperne di più, visitate la nostra pagina di retrofit delle turbine eoliche .