Criel, Centro Ricerca Industrie Energetiche Lucane, ha realizzato insieme a Control Techniques un progetto volto a ottimizzare il funzionamento e il controllo di varie parti di EcoFly, un generatore mini-eolico a pale orientabili.
La soluzione
L'aerogeneratore EcoFly è stato progettato utilizzando software di calcolo di ultima generazione, con l'obiettivo di migliorare il funzionamento e il controllo delle varie parti.
L'innovazione riguarda la gestione e regolazione delle pale (pitch control), che avviene tramite tre motori brushless indipendenti tra loro e controllati da tre azionamenti Emerson Control Techniques.
La soluzione adottata permette di sfruttare venti con velocità medie contenute, sia in fase di partenza a 3 m/s (cut-in wind speed), sia nel superamento della velocità nominale (rated wind speed), a 10,5 m/s, fino al raggiungimento della soglia massima (cut-out wind speed) di 25 m/s, e consente un incremento della produzione stimato in 20 MW/anno.
Il generatore sincrono è direct-drive a magneti permanenti multipolare con albero cavo, che permette all'operatore di accedere nel mozzo porta pale ed effettuare le manutenzioni. Sostenuto da due cuscinetti a doppio ricircolo di sfere, con un diametro di 1.100 mm, esso ammortizza tutte le vibrazioni create dal vento e che si ripercuotono dalle pale al generatore.
La produzione dell'aerogeneratore è di 160 MW anno con un abbattimento di 592 t di CO2 e un risparmio di 13,8 t di petrolio.
La torre di sostegno è stata dimensionata in modo da inserire alla base il quadro di potenza completo di trasformatore e di introdurre la scala di accesso alla navicella all'interno del traliccio, facilitando la manutenzione e senza ricorrere all'utilizzo della piattaforma mobile esterna.
L'innovazione riguarda la gestione e regolazione delle pale (pitch control), che avviene tramite tre motori brushless indipendenti tra loro e controllati da tre azionamenti Emerson Control Techniques.
La soluzione adottata permette di sfruttare venti con velocità medie contenute, sia in fase di partenza a 3 m/s (cut-in wind speed), sia nel superamento della velocità nominale (rated wind speed), a 10,5 m/s, fino al raggiungimento della soglia massima (cut-out wind speed) di 25 m/s, e consente un incremento della produzione stimato in 20 MW/anno.
Il generatore sincrono è direct-drive a magneti permanenti multipolare con albero cavo, che permette all'operatore di accedere nel mozzo porta pale ed effettuare le manutenzioni. Sostenuto da due cuscinetti a doppio ricircolo di sfere, con un diametro di 1.100 mm, esso ammortizza tutte le vibrazioni create dal vento e che si ripercuotono dalle pale al generatore.
La produzione dell'aerogeneratore è di 160 MW anno con un abbattimento di 592 t di CO2 e un risparmio di 13,8 t di petrolio.
La torre di sostegno è stata dimensionata in modo da inserire alla base il quadro di potenza completo di trasformatore e di introdurre la scala di accesso alla navicella all'interno del traliccio, facilitando la manutenzione e senza ricorrere all'utilizzo della piattaforma mobile esterna.
I vantaggi
L'applicazione descritta presenta vantaggi in termini di security, efficienza e sostenibilità. La possibilità di accedere al telecontrollo con monitorizzazione continua delle funzionalità è a più livelli: di semplice acquisizione dei dati, di controllo delle funzionalità e di teleservice (con accesso protetto ai soli operatori Criel).
Tra i vantaggi ottenuti in termini di efficienza si evidenziano, oltre al mantenimento del punto massima di efficienza del sistema di generazione al variare della portata del vento: un -10% nei tempi di fermo macchina medio annuo, una riduzione del 15% delle spese e delle immissioni d'inquinanti causate dagli interventi di manutenzione straordinaria, un aumento del 10% nel rendimento di rigenerazione, stimato in 20 MW/anno e una maggiorazione del 10% della gamma di condizioni utili alla generazione elettrica.
L'emissione di CO2 è stata ridotta, con un risparmio di 1,7 t di petrolio, mentre, più in generale, il controllo e l'assistenza da remoto del sistema minimizzano i costi e l'impatto ambientale delle operazioni di service tecnico.
Tra i vantaggi ottenuti in termini di efficienza si evidenziano, oltre al mantenimento del punto massima di efficienza del sistema di generazione al variare della portata del vento: un -10% nei tempi di fermo macchina medio annuo, una riduzione del 15% delle spese e delle immissioni d'inquinanti causate dagli interventi di manutenzione straordinaria, un aumento del 10% nel rendimento di rigenerazione, stimato in 20 MW/anno e una maggiorazione del 10% della gamma di condizioni utili alla generazione elettrica.
L'emissione di CO2 è stata ridotta, con un risparmio di 1,7 t di petrolio, mentre, più in generale, il controllo e l'assistenza da remoto del sistema minimizzano i costi e l'impatto ambientale delle operazioni di service tecnico.
