Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris aerogeneradors. Mostrar tots els missatges
Es mostren els missatges amb l'etiqueta de comentaris aerogeneradors. Mostrar tots els missatges

divendres, 22 de setembre del 2017

El repte èpic dels enginyers contra les borrasques i les onades gegants

L'equip d'enginyers d'Iberdrola que treballa en la instal·lació del parc d'eòlica marina Wikinger al Mar Bàltic, enfront de les costes d'Alemanya, està passant amb bona nota l'activació d'un projecte amb grans desafiaments tecnològics.
És un repte èpic. Amb un ull a les previsions meteorològiques, perquè les borrasques i les onades molt altes paralitzen els treballs a alta mar, les terminals d'Iberdrola al Port de Mukran no paren una hora. Als molls arriben per vaixell les estructures dels aerogeneradors des de les dues plantes a Alemanya de Adwen, filial de Siemens Gamesa.

El repte èpic dels enginyers contra les borrasques i les onades gegants

Les pales i les torres, de dimensions gegantines, a més dels nacells i els boixes, s'apilen a uns metres de l'aigua salada, per al  posterior embarcament en un vaixell de la naviliera Fred Olsen, amb una grua especial i un dels pocs del món amb capacitat per manipular uns equips que pesen de 150 a 350 tones cadascun. La coordinació d'aquesta logística la realitza sobre el terreny un grup d'enginyers d’Adwen dirigits pel navarrès Miguel Lacalle.
El vaixell triga 24 hores a traslladar 35 quilòmetres mar endins aquests gegants. L'ancoratge de les 70 plataformes que els sustenten, conegudes com jackets, va acabar fa mesos. Els jackets estan cargolats al llit submarí, a més de 60 metres de profunditat, després emprar un sistema de bombolles que va mitigar el soroll, per no molestar les espècies marines de la zona.
També es va posar fa temps el cable submarí que connecta les turbines amb la subestació, així com la connexió d'aquesta amb terra, per evacuar l'energia del parc renovable. Aquest pas i la posterior distribució en el mercat alemany li correspon ja a un tercer, en concret a l'operador del país 50 Hertz.
Quan arriba el vaixell a la zona marina de Wikinger, queden unes altres 24 hores per aconseguir instal·lar una turbina. Seran 70 quan acabin els treballs, calculats per finals d'octubre, segons el calendari de treball, que acumula algun retard pel mal temps.
Més de 20 aerogeneradors es perfilen ja a l'horitzó, després de superar tempestes i altres problemes meteorològics, com l'onada de fred polar que va afectar aquesta zona del Bàltic al gener d'aquest any.

El repte èpic dels enginyers contra les borrasques i les onades gegants


A terra treballen 550 professionals i a l'àrea marítima de Wikinger un vaixell acull com a hotel a uns altres cent, perquè els especialistes no perdin temps en els trasllats des de terra. Hi ha una flota permanent de vaixells al voltant dels aerogeneradors per garantir la seguretat dels tècnics, en previsió d'accidents o de caigudes a l'aigua.
Els trasllats de personal a la subestació, denominada Andalusia i construïda per Navantia a Puerto Real (Cadis), es realitzen per helicòpter, ja que Andalusia aconsegueix un alçada superior als 60 metres per sobre de la làmina d'aigua del Bàltic.
L'enginyer basc Estanislao Rey-Baltar és el director del projecte. La seva afició a la navegació li estalvia els marejos en la complicada tasca de comprovar enmig de les onades la implantació dels aerogeneradors.
La donostiarra Patricia Salamanca, cap de l'oficina del projecte, també forma part del seu equip. Des d’Iberdrola, estan així mateix involucrats en aquest desafiament Rafael Vara (project manager de Wikinger), Álvaro Martínez Palacios (director d'operacions), i Javier García Pérez (director de negoci).
En ple Mar Bàltic i navegant al costat dels aerogeneradors, aquest combinat d'enginyers trasllada la seva satisfacció per la marxa dels treballs, seguida atentament des de Torre Iberdrola, a Bilbao, per Xabier Viteri, director del negoci de renovables d'Iberdrola. En una xerrada a sotavent del vaixell, els comentaris fan referència a la prudència amb què van encarar els reptes d'aquest projecte. A més a Alemanya aquests temors s'han dissipat, alhora que s'han guanyat el respecte dels col·laboradors alemanys.

El repte èpic dels enginyers contra les borrasques i les onades gegants


Wikinger és el primer complex off shore que el grup que presideix Ignacio Galán encara en solitari. Per a la seva precedent, el de West of Duddon Sands (Wods) al Mar d'Irlanda, va comptar amb el suport de la corporació danesa Dong. Tots dos van invertir més de 1.800 milions en una explotació que des de l'octubre de 2014 genera 389 MW, l'equivalent al consum d'energia elèctrica de 300.000 llars britàniques.
Ara és el torn de Wikinger, que tindrà 350 MW de capacitat. Està en joc una inversió de 1.400 milions. A canvi, el complex renovable evitarà l'emissió a l'atmosfera de 600.000 tones de CO2 a l'any i cobrirà durant dècades el subministrament elèctric de 350.000 llars de l'Estat de Mecklenburg-Pomerània Occidental, del qual és originària la cancellera Angela Merkel.
Si la bandera verda d'Iberdrola oneja des de l'any passat a Sassnitz, la localitat de l'illa de Rügen a la qual pertany el Port de Mukran, properament ho farà al Mar del Nord.
La multinacional que dirigeix ​​Ignacio Galán implantarà allà el major parc d'eòlica marina del món, amb una inversió de 3.000 milions per aconseguir una generació de 714 MW, capaç de cobrir la demanda d'energia de mig milió de llars britàniques.

El repte èpic dels enginyers contra les borrasques i les onades gegants

El complex renovable ocuparà al mar una extensió de 300 quilòmetres quadrats, equivalent a tres vegades la superfície de Barcelona. Els següents passos en off shore d'Iberdrola seran per França i els Estats Units.


Font: CincoDías

dimarts, 26 de gener del 2016

Aerogenerador de 7 MW

Tot just uns mesos després del seu llançament al mercat a la fira EWEA Offshore de Copenhaguen, el nou vaixell insígnia dels aerogeneradors offshore de Siemens, l'SWT-7.0-154, ja s'ha instal·lat com a prototip. Les proves de camp de la turbina de 7 megawatts (MW) programades a Østerild, Dinamarca, se centren principalment en el generador renovat i el sistema elèctric millorat. Pel que fa a la resta de components, la majoria no varia respecte a la tecnologia provada del SWT-6.0-154 de Siemens. Aquesta inclou un espectacular rotor de 154 metres de diàmetre. L'última edició de la plataforma de producte D7 és capaç de produir 32 milions de quilowatts/hora d'electricitat neta en condicions de vent marí. És capaç, doncs, de subministrar energia a 7000 llars.

Aerogenerador de 7 MW

Al maig del 2011, Siemens va instal·lar el primer prototip de la seu aerogenerador offshore d'accionament directe i des de llavors s'ha convertit en una referència en la indústria eòlica offshore.

La instal·lació de la versió de 7 MW és un important pas en el seu posterior desenvolupament. El fet de basar-se en la tecnologia fiable de la cadena de subministrament de la màquina de 6 MW ha permès millorar l'aerogenerador amb imants permanents més potents, segments del generador optimitzats i un convertidor i un transformador renovats. Amb aquests canvis menors s’espera tenir-lo a punt per la producció en sèrie en tan sols dos anys.

Aerogenerador de 7 MW

La tecnologia d'accionament sense multiplicadora permet un disseny compacte. Gràcies a això, l'SWT-7.0-154 és l'aerogenerador més lleuger de la seva classe. A més, la combinació d'un disseny robust i un pes menor redueix els costos d'infraestructura, instal·lació i manteniment. Els vaixells d'instal·lació i les grues actuals són suficients per al seu muntatge.

Aerogenerador de 7 MW

Amb l'SWT-6.0-154, Siemens va experimentar un èxit rotund gràcies a la seva tecnologia offshore d'accionament directe. Els aerogeneradors sense multiplicadora de Siemens han estat seleccionats en uns deu projectes, el primer d'ells ja en marxa. La nova turbina eòlica offshore de Siemens contribuirà en gran mesura a reduir el cost de l'electricitat offshore: el model SWT-7.0-154 produeix al voltant d'un 10% més d'energia que el seu predecessor, amb similars costos d'operació. Gràcies a la millora del sistema elèctric, és capaç de proporcionar una capacitat incrementada d'energia reactiva, un factor crític per al compliment del reglament de la xarxa elèctrica. La tecnologia avançada, basada en una plataforma provada, garanteix una alta fiabilitat i mantenibilitat.


Font: FuturEnergy


dimecres, 7 d’octubre del 2015

Aerogeneradors sense aspes

Les aspes dels aerogeneradors podrien estar passades de moda ja que hi ha una empresa emprenedora que treballa dur al costat d'especialistes del Centre de Tecnologia de Repsol, per desenvolupar molins de vent sense aspes o, com ells els anomenen: Aerogeneradors per vorticitat.

Aerogeneradors sense aspes

En realitat, el vent fa oscil·lar una estructura, i l'energia generada es recull a través de materials piezoelèctrics. Aquests materials són vidres amb capacitat de polaritzar elèctricament la seva massa mitjançant tensions mecàniques, amb això apareix una diferència de potencial i càrregues elèctriques en la seva superfície.

Aerogeneradors sense aspes

Això permetria reduir els costos de fabricació arribant a generar energia d'una forma més econòmica.
El Vortex és un aerogenerador piezoelèctric per vorticitat. L'element captador està fabricat en fibra de vidre o carboni, té forma de cilindre semirígid i està ancorat al terreny. És un molí de vent sense aspes que, a partir de la força del vent, aconsegueix la deformació periòdica del material piezoelèctric, generant així energia elèctrica.

Aerogeneradors sense aspes

Pot resultar interessant per al futur, ja que la indústria de la generació eòlica ha evolucionat molt i molt bé sempre en una direcció: Fent molins cada vegada més grans i més potents, però aquest tipus d'aerogenerador elimina moltes de les parts mòbils i mecàniques respecte del molí d'aspes conegut, permetent reduir notablement els costos de fabricació i explotació i, per tant, podríen desenvolupar una energia més econòmica i sostenible.
Les expectatives de cara al futur pasen pel desenvolupament d'uns models demostratius comercials que puguin introduir-se en un mercat amb múltiples nínxols. El rang de velocitats en què Vortex pot generar energia és molt ampli: Arrenca en vents inferiors a un metre per segon i s'autura a velocitats del vent considerablement superiors als de la generació eòlica convencional.

divendres, 13 de març del 2015

Aerogeneradors en torres electriques

El projecte Wind-it va guanyar el premi Next Generation 2009, organitzat per la Revista Metròpolis. Aquest projecte consisteix en donar un impuls a les energies renovables instal·lant aerogeneradors a les torres elèctriques.

Aerogeneradors en Torres Electriques

L'equip de disseny és d'origen francès, i proposa la inserció dels aerogeneradors en torres elèctriques, ja siguin  antigues o de nova construcció. El disseny, disponible en tres mides, podria proporcionar suficient energia per alimentar una habitació en una casa o, fins i tot, en el seu conjunt 20 cases segons la mida i la velocitat del vent. Si un terç de les torres elèctriques franceses, estiguéssin equipades amb turbines, podrien rivalitzar amb la producció d'energia de dos reactors nuclears.

El projecte arriba en el moment adequat per a França, que espera ampliar la seva capacitat de generació eòlica en cinc vegades el nivell actual per al 2020. "Hi ha un munt de persones que estan en contra dels aerogeneradors, ja que diuen que desfiguren el paisatge, però el Wind-it anul·la aquest argument mitjançant l'addició de l'energia eòlica a les estructures que són part del paisatge a tot el món".

Aerogeneradors en Torres Electriques


Font: Sector electricidad

divendres, 9 de gener del 2015

La importància de la protecció dels aerogeneradors

Hi ha una tendència que sembla no tenir final per a l'aprofitament de l'energia renovable obtinguda d'aerogeneradors, de plantes d'energia solar fotovoltaica, de plantes de biogàs i geotèrmica. Es tracta d'un enorme potencial no només per a la indústria de l'energia, sinó també per als proveïdors i el sector elèctric de tot el món.

A Alemanya, unes 19.000 turbines eòliques proporcionen una potència total de gairebé 21.000 megawatts, que és més del 3% de la potència necessària pel consum del país. Els pronòstics per al futur són positius, segons l'institut de l'energia eòlica alemanya Deutsches Windenergie-Institut (DEWI), aproximadament 4.000 aerogeneradors s'han d'instal·lar a mar obert fins el 2030.

Per tant, una potència nominal d'aproximadament 20.000 megawatts es podria produïr per parcs eòlics marins. La importància de les turbines eòliques és òbvia. Pel que fa a les taxes de creixement d'aquest mercat de l'energia, la fiabilitat i la disponibilitat d'energia també és un aspecte important.

Però cal analitzar els temes següents:
  1. Perill resultant d'efectes del llamp
  2. Freqüència de caiguda de llamps
  3. Normalització (Alemanya)
  4. Les mesures de protecció
  5. Protecció contra raigs Zones Concept
  6. Blindatge de les mesures
  7. Sistema de posada a terra

Perill resultant d'efectes del llamp
Un operador d'aquestes instal·lacions no es pot permetre llargs temps de pèrdues de producció. Són necessàries inversions elevades per una turbina de vent la qual s'espera una amortització en pocs anys. Les turbines eòliques són unes instal·lacions elèctriques conjuntament amb l'electrònica integrada, les quals estan concentrades en una àrea molt petita.

Tot el que l'enginyeria elèctrica i electrònica ofereixen, es pot trobar en:
  • Armaris elèctrics
  • Motors i accionaments,
  • Convertidors de freqüència,
  • Sistemes de bus amb actuadors i sensors.

La Importància de la Protecció dels Aerogeneradors
Aerogenerador incediat per efecte d'un llamp

A causa de la posició i l'alçada total, les turbines eòliques estan exposades als efectes directes de raigs. El risc de ser interceptats per un raig augmenta quadràticament davant l'alçada de l'estructura.

Freqüència de caiguda de llamps
El nombre anual de llamps que van des del núvol a terra per una determinada regió es coneix com el nivell isoceràunic. A Europa, hi ha una mitjana d'un a tres llamps que van des del núvol a terra per quilòmetre quadrat.

Per al dimensionat de les proteccions d'instal·lacions contra llamps s'ha de considerar que objectes amb una alçada de més de 60 metres estan exposats directament als raigs.

La Importància de la Protecció dels Aerogeneradors
Torre amb protecció contra raigs a la turbina

Normalització
A Alemanya, les directrius de Germanischer Lloyd són la base per al disseny d'aquest concepte de protecció.

L'Associació Alemanya d'Assegurances (GDV) recomana en la seva publicació del 2010 Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz (orientada al risc contra llamps i proteccions de sobretensions) que cal implementar, almenys, amb sistemes de protecció classe II per a les turbines de vent, per tal de complir amb els requisits mínims per a la protecció per la caiguda de llamps en aquestes instal·lacions.

Les mesures de protecció
La principal preocupació en aquesta contribució tècnica és la realització de les mesures de protecció contra el llamp i contra sobretensions dels dispositius / sistemes elèctrics i electrònics d'una turbina eòlica.

Els complexos problemes de la protecció de les pales del rotor, les peces giratòries i coixinets requereixen un examen detallat. També són per cada tipus de generador.

La Importància de la Protecció dels Aerogeneradors
Figura 1: Impuls actual DEHN laboratori + SÖHNE

DEHN + SÖHNE ofereixen els següents serveis d'enginyeria i proves de laboratori a corrent d'impuls de 200 kA, per oferir millors solucions per al client individual (Figura 1):
  • Proves de connexió a les diferents unitats a protegir. Protecció de la instal·lació elèctrica dels pre-cablejats específics.
  • Assaig del corrent del llamp a plena capacitat de càrrega dels rodaments.
  • Prova actual a conductors i receptors de les pales del rotor orientada cap avall.
Aquestes proves al laboratori demostren l'eficàcia de les mesures de protecció elegides i contribueixen a l'optimització del sistema global de protecció.

Protecció contra raigs Zones Concept
Aquest concepte és una mesura d'estructuració per a la creació d'un entorn d'EMC definit dins d'una estructura (Figura 2). L'entorn d'EMC definit s'especifica per la immunitat electromagnètica de l'equip elèctric utilitzat.

La Importància de la Protecció dels Aerogeneradors
Figura 2: Zones de protecció del raig aplicat al concepte per a una turbina de vent

En ser una mesura de protecció, el ​​concepte de zones de protecció contra llamps inclou, per tant, una reducció de les interferències conduïdes i radiades en els límits dels valors acordats.

Per aquesta raó, l'objecte a protegir es subdivideix en zones de protecció . Les zones de protecció resultants de l'estructura de la turbina de vent, hauran de considerar l'arquitectura de l'estructura.

És decisiu que els paràmetres de raigs directes que afecten la zona de protecció contra raigs LPZ 0A des de fora es redueixen mitjançant el blindatge de les mesures de manera que cal, la instal·lació de dispositius de protecció contra sobretensions per garantir que els sistemes, equips elèctrics i electrònics situats a l'interior de la turbina eòlica es poden operar sense interferències.

Blindatge de les mesures
La gòndola ha de ser dissenyada com un escut de metall que es tanca en si mateix. Per tant, es pot aconseguir un volum dins de la gòndola amb una alta atenuació de camp electromagnètic en comparació amb l'exterior. Els quadres de control de la gòndola, o a l'edifici de l'operació, també haurien de ser fets de metall (efecte Faraday).

Els cables de connexió han de tenir una protecció metàl·lica conductora exterior. Pel que fa a la supressió d'interferències, els cables blindats són eficaços contra acoblament EMC només si les malles estan connectades amb la compensació de potencial en ambdós costats. Per tant, aquestes malles s'han de posar en contacte amb marcs terminals de contacte per evitar llargues distàncies i minimitzar les cues d'EMC impròpies.

Sistema de posada a terra
Per a la posada a terra d'una turbina de vent, el reforç de la torre sempre ha d'estar integrat. La instal·lació d'un elèctrode de posada a terra en els fonaments a la base de la torre ha d'estar al mateix potencial que l'edifici d'operació, de manera que també ha d'estar a la vista per gestionar el risc de corrosió dels conductors de terra.

La posada a terra de la base de la torre i l'edifici de l'operació (Figura 3) han d'estar connectats per tal d'aconseguir un sistema de posada a terra amb la major superfície possible. La mesura en què les possibles preses de terra de l'anell de control addicional han d'estar disposades al voltant de la base de la torre. Això depèn de si es poden obtenir voltatges molt alts de pas i contacte.


La Importància de la Protecció dels Aerogeneradors
Figura 3: Engranats a la xarxa de preses de terra d'una turbina de vent


Font: Electrical Engineering