Transmisiones de potencia innovadoras para aerogeneradores con componentes mejorados
Mantener bajos los costes de operación y mantenimiento y aumentar la fiabilidad de los aerogeneradores son altas prioridades para Europa, si se desea alcanzar el 20 % de energías renovables en el suministro total de energía en 2020. La tecnología de generadores sin escobillas puede ayudar a aumentar las instalaciones de aerogeneradores y, a la vez, mantener la competitividad europea. El consorcio WINDRIVE (Industrialization of a 3 MW medium-speed brushless DFIG drivetrain for wind turbine applications) desarrolló una tecnología de generaciones de inducción con doble alimentación y sin escobillas (DFIG) para aerogeneradores, para lo cual la llevaron desde el laboratorio hasta un equipo de escala industrial para aplicaciones en aerogeneradores de varios megavatios. Las transmisiones de potencia de velocidad media para aerogeneradores (WTDT) son más fiables que las WTDT actuales, que se basan en una caja de engranajes de tres etapas y DFIG. Teniendo en cuenta que el intervalo de velocidades es moderado, la capacidad nominal necesaria del convertidor es solo una fracción de la salida total del generador, lo cual mantiene el coste del sistema a un nivel reducido sin sacrificar la fiabilidad. Por lo general, la capacidad nominal del convertidor es de alrededor de un tercio de la del generador, lo cual permite variaciones de velocidad de un 33 % aproximadamente. La tensión del convertidor se puede utilizar para gestionar el flujo de potencia reactiva del generador. Se desarrollaron planes de control con el fin de mejorar la respuesta del sistema frente a velocidades cambiantes del viento y para acomodar condiciones variables en la red de distribución eléctrica. La mayoría de los fallos en los aerogeneradores se producen en la caja de engranajes, lo cual provoca reparaciones costosas y tiempos de inactividad importantes. Esta nueva transmisión de potencia emplea componentes más eficientes y fiables. Los socios del proyecto desarrollaron una caja de engranajes de dos etapas, eliminando la tercera etapa de velocidad, que es la parte de la caja de engranajes que más falla. WINDRIVE brinda apoyo a la explotación de generador con un sistema más fiable y rentable para el sector de la energía eólica. Esta nueva tecnología rompedora de transmisiones de potencia, junto con la mejora en las cajas de engranajes, debería facilitar la adopción más generalizada de la generación de energía eólica, especialmente en alta mar. Esto, a su vez, potenciaría la economía baja en carbono y el aumento de la seguridad energética en la Unión Europea.
Palabras clave
Energía eólica, transmisión de potencia de velocidad media, generadores sin escobillas, aerogeneradores, generador de inducción con doble alimentación y sin escobillas, caja de engranajes
