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Augmenter le rendement énergétique annuel grâce aux solutions numériques RES

by RES | Sep 17, 2024 | Temps de lecture: 3 min

Le défi

En règle générale, les éoliennes fonctionnent de manière à maximiser leur propre production d’énergie, sans tenir compte de leur interaction avec les autres éoliennes de l’ensemble du parc éolien. Chaque éolienne dispose également de très bonnes informations sur le flux de vent à l’endroit où elle se trouve, mais elle ne partage pas ces informations dans l’ensemble du parc éolien afin d’optimiser la production. En outre, les paramètres de contrôle par défaut d’une éolienne peuvent ne pas induire le comportement le plus efficace en fonction du site. Ces comportements peuvent conduire à un rendement énergétique sous-optimal d’un parc éolien.

Turbines agissant de manière isolée : Lorsque chaque éolienne fonctionne indépendamment, en s’alignant strictement sur la direction du vent local, elle ne tient pas compte de l’impact sur les éoliennes voisines. Le sillage (turbulences et ralentissement du vent) créé par une éolienne en amont peut réduire considérablement l’efficacité des éoliennes en aval. Cela peut conduire à une production d’énergie globale sous-optimale et à une augmentation des contraintes mécaniques sur les turbines en aval.

En outre, les turbines tournent, ou font un mouvement de lacet, en fonction des signaux de direction du vent émis par les instruments situés sur la nacelle de la turbine. Les données relatives à la direction du vent fournies par les instruments installés sur l’éolienne peuvent ne pas refléter fidèlement la direction du vent pour cette éolienne, ce qui peut entraîner une perte de production d’énergie par rapport à un comportement optimal. En outre, les turbines peuvent effectuer de fréquents ajustements de lacet pour suivre de courts changements localisés de la direction du vent. Cela peut entraîner une usure mécanique accrue des turbines, augmenter les coûts de maintenance et réduire la durée de vie opérationnelle de l’équipement.

De nombreuses turbines, comme celles d’Altahullion 1, ont ajusté leur lacet en se basant uniquement sur les conditions de vent locales à partir de leurs propres instruments, sans tenir compte de la dynamique globale du parc éolien. Par conséquent, elles n’atteignent pas leur plein potentiel.

Paramètres de contrôle sous-optimaux : Les éoliennes sont équipées de systèmes de contrôle conçus par le fabricant pour optimiser leurs performances. Bien que ces paramètres d’usine soient conçus pour fonctionner correctement dans des conditions standard, ils peuvent ne pas être parfaitement adaptés aux conditions de vent uniques d’un site spécifique ou à l’état particulier d’une éolienne, tel que son âge.

Le comportement de l’inclinaison des pales est un facteur clé qui influe considérablement sur les performances. Le pas des pales correspond à l’angle des pales de l’éolienne par rapport à la direction dominante du vent. Le réglage du pas des pales permet à l’éolienne de capter le maximum d’énergie éolienne. En optimisant l’angle des pales, l’éolienne peut fonctionner plus efficacement, maximisant ainsi la production d’énergie. En raison de la nature dynamique des conditions de vent, il est nécessaire de procéder à des ajustements continus et précis pour maintenir une efficacité optimale. Cependant, le comportement par défaut de l’inclinaison des pales d’une éolienne peut ne pas être le plus efficace sur un site spécifique.

La solution

RES’ Dynamic Yaw est essentiel pour optimiser les performances et l’efficacité des éoliennes. Il s’agit à la fois de s’assurer que les turbines maximisent le rendement énergétique en tant que groupe, et de donner à chaque turbine de meilleures informations sur le vent entrant. Plus précisément, certaines des technologies innovantes de RES en matière d’orientation dynamique mises en œuvre et testées à Altahullion sont les suivantes :

  • Contrôle collectif : Les turbines reçoivent des informations sur la direction du vent de la part des turbines voisines, ce qui leur permet de prendre une meilleure décision quant au moment de l’embardée.
  • Pilotage du sillage : Le système utilise des techniques d’orientation du sillage, où les turbines en amont sont intentionnellement inclinées pour éloigner leurs sillages des turbines en aval. Cela permet d’atténuer les effets négatifs du sillage et d’améliorer ainsi la capture d’énergie et l’efficacité globale du parc éolien.

Nous utilisons TuneUp pour affiner les réglages de la turbine. En exploitant de nombreuses données, au-delà de la conception originale du fabricant, nous pouvons maintenant utiliser des analyses avancées pour affiner les performances de la turbine au-delà des spécifications de l’usine.

L’impact

La mise en œuvre du produit Dynamic Yaw de RES dans le parc éolien d’Altahullion a permis de remédier efficacement aux inefficacités associées au contrôle indépendant de l’orientation des turbines. En tirant parti d’une technologie avancée et de données en temps réel, le parc éolien a obtenu un meilleur rendement énergétique, une réduction des contraintes mécaniques et une prolongation potentielle de la durée de vie des turbines, ce qui constitue une avancée significative dans la gestion des parcs éoliens.

Avec la mise en œuvre d’autres technologies SER, Altahullion a amélioré ses performances et son efficacité. Plus précisément, l’estimation finale de l’augmentation du rendement énergétique annuel résultant des améliorations combinées est de 3,4 %. Les plus grands contributeurs sont le TuneUp (2,1 %) suivi par le Collective Control (0,7 %).

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Nous sommes très heureux que l'essai de pilotage du sillage à Altahullion 1 ait donné des résultats aussi positifs. Nous continuons à voir les avantages des travaux d'amélioration de la valeur opérationnelle de RES et nous sommes impatients de déployer d'autres opportunités dans le portefeuille de TRIG.

Minesh Shah, Managing Director

TRIG