Cos'è il disallineamento dell'imbardata?

Cos'è il disallineamento dell'imbardata in una turbina eolica?

Il disallineamento dell'imbardata si verifica quando il rotore e le pale di una turbina eolica non sono rivolti direttamente verso il vento. Idealmente, una turbina eolica è posizionata esattamente perpendicolarmente alla direzione del vento. In questa posizione, la turbina eolica riceve la massima quantità di energia dalla corrente del vento.

Per la maggior parte le turbine eoliche presentano un certo grado di disallineamento dell'imbardata, che si traduce in una minore produzione di energia. Un disallineamento dell'imbardata di otto gradi può ridurre la produzione annuale di energia (AEP) di una turbina eolica di circa il 2%. Il disallineamento dell'imbardata può inoltre causare sollecitazioni non necessarie e usura sui sistemi meccanici della turbina, riducendone così la durata.

Cosa causa il disallineamento dell'imbardata?

Esistono diversi fattori che possono causare il disallineamento dell'imbardata. Un fattore comune è la calibrazione direzionale imprecisa del sistema di posizionamento della banderuola e dell'imbardata. In genere, ciò deriva da un problema meccanico causato dall'usura del sistema di imbardata.

Un altro fattore comune è il rilevamento impreciso della direzione del vento. Ciò può accadere quando gli anemometri a gondola incontrano una turbolenza innescata dalla rotazione delle pale delle turbine eoliche.

Infine, impostazioni errate del sistema di controllo che determinano quando e come eseguire l'imbardata della turbina possono contribuire al disallineamento. Molti di questi fattori sono radicati nell'invecchiamento dei sistemi.

Come rilevare il disallineamento dell'imbardata? 

Il disallineamento dell'imbardata viene in genere rilevato tramite uno di due metodi. Il primo metodo consiste nel montare un sistema LiDAR sulla turbina eolica. Ciò fornirà una lettura accurata sia della velocità del vento che della sua direzione prima di essere "vorticato" dalle pale rotanti. Tuttavia, questo può essere un approccio costoso in un grande parco eolico.

Un altro metodo utilizza un anemometro indipendente su una torre situata vicino alla turbina eolica interessata e quindi confronta le letture con il sensore dell'unità.

Entrambi i metodi richiedono molto tempo e forniscono solo dati di riferimento. Pertanto, la necessità di rilevare il disallineamento dell'imbardata è spesso sostituita da algoritmi di controllo avanzati che trovano automaticamente la corretta posizione di imbardata per generare la piena potenza in uscita.

Come correggere il disallineamento dell'imbardata?

I retrofit dei moderni sistemi di controllo delle turbine utilizzano una logica di controllo avanzata per mitigare le prestazioni non ottimali della turbina create dal disallineamento. Gli algoritmi autocalibranti di controllo dell'imbardata rilevano il disallineamento statico dell'imbardata e forniscono un allineamento continuo per assicurare che la turbina funzioni al massimo delle sue potenzialità.

Emerson include un algoritmo autocalibrante di controllo dell'imbardata come parte del retrofit standard del suo sistema di controllo delle turbine eoliche. Non richiede sensori aggiuntivi. Costituito dall'apprendimento automatico, l'algoritmo richiede in genere un breve periodo di due settimane per la calibrazione automatica dopo l'installazione. Se la calibrazione della banderuola e dell'imbardata si sposta o si degrada ulteriormente, si adatterà e si correggerà automaticamente.

Il risultato è una turbina eolica con il corretto posizionamento del rotore e l'ottimizzazione delle prestazioni energetiche del generatore a turbina. I retrofit di Emerson possono prolungare la durata delle turbine e in genere aumentare la produzione annua del 3-5 per cento, con conseguente recupero dell'investimento entro un anno. Visitare la nostra pagina sul retrofit delle turbine eoliche per ulteriori informazioni.