Qu’est-ce que le désalignement de direction ?

Qu’est-ce que le désalignement en lacet d’une éolienne ?

Il y a désalignement de direction lorsque le rotor et les pales d’une éolienne ne sont pas orientés directement vers le vent. Idéalement, une éolienne est positionnée exactement perpendiculairement à la direction du vent. Dans cette position, l’éolienne reçoit le maximum d’Énergie du courant du vent.  

La plupart des éoliennes présentent un certain degré de désalignement de lacet, ce qui se traduit par une production d’énergie inférieure. Un désalignement de huit degrés peut réduire la production annuelle d’énergie (PEA) d’une éolienne d’environ 2 %. Le désalignement de la direction peut également entraîner une tension et une usure inutiles des systèmes mécaniques de l’éolienne, réduisant ainsi sa durée de vie.

Quelles sont les causes du désalignement de direction ?

De nombreux facteurs peuvent être à l’origine d’un désalignement de direction. L’un d’entre eux est un coefficient d’étalonnage imprécis de la girouette et du système de positionnement en lacet. Il s’agit généralement d’un problème mécanique dû à l’usure du système de lacet.

Un autre facteur courant est la détection imprécise de la direction du vent. Cela peut se produire lorsque les anémomètres de la nacelle rencontrent des turbulences provoquées par la rotation des pales de l’éolienne.

Enfin, des réglages défectueux du système de contrôle-commande, qui déterminent quand et comment l’éolienne doit être mise en lacet, peuvent contribuer à un désalignement. Bon nombre de ces facteurs sont liés au vieillissement des systèmes.

Comment détecter un désalignement de direction ?

Le désalignement de direction est généralement détecté par l’une des deux méthodes suivantes. La première consiste à monter un système LiDAR sur l’éolienne. Ce système fournit une lecture précise de la vitesse et de la direction du vent avant qu’il ne soit « tourbillonné » par les pales en rotation. Toutefois, cette approche peut s’avérer coûteuse dans le cas d’un grand parc éolien. 

Une autre méthode consiste à utiliser un anémomètre indépendant sur une tour située à proximité de l’éolienne visée, puis à comparer les lectures avec le capteur de l’appareil. 

Ces deux méthodes prennent du temps et ne fournissent que des données de référence. C’est pourquoi la nécessité de détecter le désalignement en lacet est souvent remplacée par des algorithmes de contrôle avancés qui trouvent automatiquement la position de lacet correcte pour produire toute l’électricité nécessaire.
 

Comment corriger le désalignement de direction ?

Les modifications apportées au système de contrôle-commande des turbines modernes utilisent une logique de contrôle avancée pour atténuer les performances sous-optimales des turbines créées par le désalignement. Les algorithmes de contrôle des dispositifs d’orientation auto-étalonnants détectent le désalignement de lacet statique et fournissent un alignement continu pour s’assurer que la turbine fonctionne à son plein potentiel.

Emerson inclut un algorithme de contrôle des dispositifs d’orientation auto-étalonnants dans le cadre de la mise à niveau standard du système de contrôle des éoliennes. Il ne nécessite aucun capteur supplémentaire. Constitué d’un apprentissage automatique, l’algorithme nécessite généralement une brève période de deux semaines pour l’étalonnage automatique après l’installation. Si l’étalonnage de la pale et du contrôle des dispositifs d’orientation se déplace ou s’étalonne davantage, il s’adaptera et procédera à une autocorrection.

Le résultat est une éolienne avec un positionnement correct du rotor et une optimisation de la production d’électricité de l’aérogénérateur. Les modifications apportées par Emerson peuvent prolonger la durée de vie des éoliennes et permettent généralement d’augmenter la production annuelle de 3 à 5 %, ce qui se traduit par un retour sur investissement en moins d’un an. Rendez-vous sur notre Modifications des éoliennes pour en savoir plus.