Innovative trasmissioni per l’energia eolica con migliori componenti
Mantenere bassi i costi di funzionamento e manutenzione e aumentare l’affidabilità delle turbine eoliche sono delle priorità fondamentali se l’Europa deve ottenere il 20 % della sua fornitura energetica totale da fonti rinnovabili entro il 2020. La tecnologia del generatore brushless può aiutare ad aumentare le installazioni di turbine eoliche conservando allo stesso tempo la competitività dell’Europa. Il consorzio WINDRIVE (Industrialization of a 3 MW medium-speed brushless DFIG drivetrain for wind turbine applications) ha sviluppato la tecnologia del generatore brushless a induzione a doppia alimentazione (DFIG) per la generazione di energia eolica, trasferendola dal laboratorio in una macchina su scala industriale per applicazioni in turbine eoliche da diversi megawatt. Le trasmissioni a media velocità per le turbine eoliche (WTDT, wind turbine drivetrain) sono più affidabili rispetto alle attuali WTDT, che si basano su una scatola degli ingranaggi a tre fasi e su un DFIG. A condizione che la gamma delle velocità sia limitata, basta che il valore nominale del convertitore sia pari solo a una frazione della potenza totale del generatore, mantenendo così basso il costo del sistema pur conservando l’affidabilità. Il valore nominale del convertitore è generalmente pari a circa un terzo di quello del generatore, consentendo variazioni di velocità di circa il 33 %. La modifica della tensione del convertitore può essere usata per gestire il flusso di potenza reattiva proveniente dal generatore. Per migliorare la risposta del sistema alle velocità variabili del vento e per adattarsi alle mutevoli condizioni della rete elettrica sono stati sviluppati degli schemi di controllo. La maggior parte dei guasti nelle turbine eoliche si verifica nella scatola degli ingranaggi, portando a costose riparazioni e periodi di inattività. Questa nuova trasmissione integra componenti più efficienti e affidabili. I partner del progetto hanno sviluppato una scatola degli ingranaggi a due fasi, escludendo la terza fase ad alta velocità, che è la parte della scatola degli ingranaggi con il più alto tasso di guasti. WINDRIVE supporta lo sfruttamento di un sistema per il generatore più affidabile ed economicamente vantaggioso per l’industria dell’energia eolica. Questa nuova tecnologia dirompente per la trasmissione, abbinata alla scatola degli ingranaggi migliorata, dovrebbe portare a un’adozione più ampia della produzione di energia eolica, in particolare offshore, promuovendo così l’economia a basse emissioni di carbonio e aumentando la sicurezza energetica per l’UE.
Parole chiave
Energia eolica, trasmissioni velocità media, generatori brushless, turbine eoliche, generatore brushless a induzione a doppia alimentazione, scatola degli ingranaggi
