Processo e controllo oggi

08/06/2023 Prova di potenza

Già nel 1860 Abraham Lincoln fece riferimento al potenziale dell’energia eolica. "Di tutte le forze della natura, credo che il vento contenga la maggiore quantità di forza motrice", ha detto. Oggi le turbine eoliche circolano in tutto il mondo, generando energia rinnovabile per milioni di persone. Ma cosa li fa andare avanti? Qui, Andrew Keith, direttore diproduttore del banco di caricoPower Prove, spiega perché test rigorosi sono così importanti per mantenere in funzione i parchi eolici.

Mentre il mondo si sposta sempre più verso le energie rinnovabili nel tentativo di raggiungere gli obiettivi di sostenibilità, l’adozione dei parchi eolici sta registrando una diffusione. Nel 2022, nel Regno Unito sono stati aggiunti più di 3,5 GW di nuova capacità eolica, fornendo energia a oltre 3,4 milioni di case.

Ma le turbine eoliche hanno un grosso problema: i tempi di inattività. I guasti elettrici e dei generatori sono tra i principali fattori che contribuiscono al guasto delle turbine eoliche. Sebbene i generatori si guastino meno spesso rispetto ad altri componenti, come il sistema di raffreddamento e idraulico, spesso hanno conseguenze più gravi quando le cose vanno male.

Tali guasti possono essere costosi e quelli che richiedono interventi di riparazione più significativi possono richiedere tempo per essere risolti. Quindi, cosa possiamo fare per evitare che ciò accada?

Test turbine

Per contribuire alla protezione contro i guasti elettrici, è essenziale implementare un rigoroso programma di test. Prima che le turbine possano essere collegate alla rete, devono essere valutate per garantire che possano gestire e produrre in sicurezza i carichi promessi. L’imprevedibilità delle fonti naturali fa sì che la produzione di energia nei parchi eolici sia raramente costante, quindi i sistemi devono essere testati in modo completo per garantire che possano gestire queste fluttuazioni.

La validazione del parco eolico è importante anche per ottenere le relative garanzie e certificazioni. Questi garantiscono che il parco eolico soddisfi un certo livello di qualità e sicurezza e sia conforme alle normative locali: un passo necessario per mettere i sistemi online e per dimostrare a investitori e proprietari che il loro parco eolico avrà successo.

Ma i test non dovrebbero fermarsi una volta che il sistema sarà stato collaudato. È necessario effettuare test regolari per tutta la durata di vita della turbina eolica. Identificare rapidamente potenziali malfunzionamenti significa che possono essere corretti prima che si sviluppi un guasto più grave, il che diventa ancora più importante quando la turbina si trova in un luogo di difficile accesso, come quelli molto al largo.

Protezione dell'alimentazione

Molte turbine eoliche offshore sono installate insieme a un piccolo generatore diesel per fornire energia ausiliaria. Quando si tratta di parchi eolici su larga scala, il completamento dell’installazione delle apparecchiature può richiedere diversi mesi o addirittura anni. Ciò può significare che alcune apparecchiature rimangono stagnanti, in attesa della connessione alla rete. Ma lasciare una turbina eolica ferma per lunghi periodi di tempo, a causa dell’installazione o delle condizioni meteorologiche, può causare danni al sistema.

All'interno del montante può svilupparsi condensa, danneggiando i circuiti elettrici e aumentando il rischio di guasti. I cuscinetti possono anche deformarsi, portando a prestazioni non ottimali quando la turbina viene finalmente messa in linea. In questi casi, questi piccoli generatori forniscono energia sufficiente per mantenere le turbine in movimento quanto basta per evitare danni permanenti.

Ma come possiamo testare esattamente la funzionalità delle turbine e dei loro generatori?

Banchi di carico

I banchi di carico vengono utilizzati per convalidare la funzionalità di un parco eolico. Questi simulano il carico elettrico previsto sotto il quale il sistema dovrà funzionare, senza dover collegare l'apparecchiatura direttamente al suo normale carico operativo. Ciò consente test completi eliminando al tempo stesso il rischio di danni al resto dell'infrastruttura dell'azienda agricola.

La sfida, quindi, è trovare banchi di carico adatti a gestire livelli di potenza rappresentativi di quelli che saranno generati dal parco eolico. Qui a Power Prove abbiamo esperienza nel fornire anche le applicazioni più esigenti con soluzioni di banchi di carico adatte.