Des transmissions innovantes pour l'énergie éolienne avec des composants améliorés
Maintenir des coûts de fonctionnement et de maintenance faibles et améliorer la fiabilité des éoliennes constituent des priorités importantes si l'Europe veut atteindre son objectif de 20 % d'énergie renouvelable dans son approvisionnement énergétique global d'ici 2020. La technologie de générateur sans brosse peut aider à développer les installations d'éoliennes tout en maintenant la compétitivité de l'Europe. Le consortium WINDRIVE (Industrialization of a 3 MW medium-speed brushless DFIG drivetrain for wind turbine applications) a développé une technologie de générateur à induction double alimentation (DFIG) sans brosse pour la génération d'électricité éolienne, qu'elle a fait passer du laboratoire à la construction d'une machine à l'échelle industrielle pour des applications d'éoliennes à plusieurs mégawatts. Les transmissions d'éoliennes (WTDT pour «wind tubrine drivetrains») à vitesse moyenne sont plus fiables que les WTDT actuelles, qui sont basées sur une boîte de vitesses à trois niveaux et un DFIG. Pour une gamme de vitesses modérées, la puissance du convertisseur n'a besoin d'être qu'une fraction de la sortie totale du générateur, maintenant ainsi le faible coût du système tout en conservant sa fiabilité. La puissance du convertisseur est généralement d'environ un tiers de celle du générateur, permettant des variations de vitesse d'environ 33 %. Des variations de la tension du convertisseur peuvent être utilisées pour gérer le flux de puissance réactive du générateur. Des modèles de contrôle ont été développés pour améliorer la réponse du système aux modifications de vitesses du vent et s'adapter à des conditions de réseaux variables. La majorité des pannes d'éoliennes surviennent dans la boîte de vitesses, ce qui aboutit à des réparations coûteuses et des temps d'arrêt. Cette nouvelle transmission intègre des composants plus efficaces et fiables. Les partenaires du projet ont développé une boîte de vitesses à deux niveaux, excluant le troisième niveau de haute vitesse, qui est la partie de la boîte de vitesses présentant le plus fort taux de pannes. Le projet WINDRIVE soutient l'exploitation d'un système de générateur plus fiable et rentable pour l'industrie de l'énergie éolienne. Cette nouvelle technologie révolutionnaire de transmission, avec boîte de vitesses améliorée, devrait permettre une adoption plus large de l'énergie éolienne, en particulier offshore, stimulant ainsi l'économie bas carbone et améliorant la sécurité énergétique pour l'UE.
Mots‑clés
Énergie éolienne, transmissions à vitesse moyenne, générateurs sans brosse, éoliennes, générateur à induction sans brosse à double alimentation, boîte de vitesses
