¿Qué es la desalineación de la guiñada?

¿Qué es la desalineación de la guiñada en una turbina eólica?

La desalineación de la guiñada ocurre cuando el rotor y las palas de una turbina eólica no están orientados directamente al viento. Idealmente, las turbinas eólicas se ubican en una posición exactamente perpendicular a la dirección del viento. En esta posición, reciben la cantidad máxima de energía de la corriente del viento. 

La mayoría de las turbinas eólicas tienen algún grado de desalineación de la guiñada, lo que se traduce en una menor producción de energía. Ocho grados de desalineación de la guiñada pueden reducir la producción anual de energía (AEP) de una turbina eólica en aproximadamente un 2 %. La desalineación de la guiñada también puede causar tensiones y desgaste innecesarios en los sistemas mecánicos de la turbina, lo que reduce su vida útil.

¿Qué causa la desalineación de la guiñada?

Hay varios factores que pueden causar esta desalineación. Un factor común es la calibración direccional inexacta de la veleta y el sistema de posicionamiento de la guiñada. Esto suele originarse por un problema mecánico causado por el desgaste del sistema de guiñada.

Otro factor común es la imprecisión de la detección de la dirección del viento. Esto puede ocurrir cuando los anemómetros de las góndolas encuentran turbulencias desencadenadas por las palas giratorias de la turbina eólica.

Por último, los ajustes defectuosos del sistema de control que indican cuándo y cómo girar la turbina pueden contribuir a la desalineación. Muchos de estos factores tienen su origen en la obsolescencia de los sistemas.

¿Cómo detectar una desalineación de la guiñada?

Por lo general, la desalineación de la guiñada se detecta por medio de uno de dos métodos. El primero consiste en montar un sistema LiDAR en la turbina eólica, que proporciona una lectura precisa tanto de la velocidad del viento como de su dirección antes de que las palas giratorias giren la turbina. Sin embargo, este enfoque puede ser costoso en un parque eólico de grandes dimensiones.

El otro método utiliza un anemómetro independiente en una torre ubicada cerca de la turbina eólica objetivo y, a continuación, se comparan las lecturas con el sensor de la unidad.

Ambos métodos demandan mucho tiempo y solo proporcionan datos de referencia. Por lo tanto, la necesidad de detectar una desalineación de la guiñada se suele sustituir con algoritmos de control avanzado que encuentran la posición de guiñada correcta de manera automática para generar la máxima cantidad de energía posible.

¿Cómo corregir una desalineación de la guiñada?

Las mejoras de los sistemas de control de turbinas modernos utilizan una lógica de control avanzado para mitigar el desempeño subóptimo ocasionado por la desalineación. Los algoritmos de control de la guiñada con autocalibración detectan la desalineación estática de la guiñada y proporcionan una alineación continua para garantizar que la turbina funcione conforme a su máximo potencial.

Emerson incluye un algoritmo de control de la guiñada con autocalibración como parte de la mejora estándar del sistema de control para turbinas eólicas. No requiere sensores adicionales. El algoritmo, que consiste en machine-learning, suele requerir un breve período de dos semanas para la autocalibración después de la instalación. Si la calibración de la guiñada y la veleta se desplazan o se degradan más, el algoritmo se adaptará y autocorregirá.

El resultado es una turbina eólica con un posicionamiento correcto del rotor y optimización del desempeño eléctrico del generador de la turbina. Las mejoras de Emerson pueden extender la vida útil de las turbinas y, generalmente, brindan una producción anual de entre el 3 y el 5 por ciento más, lo que se traduce en un retorno de la inversión en el plazo de un año. Visite nuestra página Mejoras para las turbinas eólicas y obtenga más información.