RES dijital çözümleri ile yıllık enerji veriminin artırılması

Meydan okuma

Tipik olarak rüzgar türbinleri, tüm rüzgar çiftliğindeki diğer türbinlerle etkileşimlerini dikkate almadan kendi enerji üretimlerini en üst düzeye çıkarmak için çalışırlar. Ayrıca her biri kendi konumlarındaki rüzgar akışı hakkında çok iyi bilgiye sahiptir, ancak üretimi optimize etmek için bu bilgileri rüzgar çiftliği genelinde paylaşmazlar. Dahası, bir türbinin varsayılan kontrol parametreleri sahaya özgü olarak en verimli davranışı göstermeyebilir. Bu davranışlar, bir rüzgar çiftliğinin optimumun altında bir enerji verimi çıktısına yol açabilir.

Tek başına hareket eden türbinler: Her bir türbin bağımsız olarak çalıştığında, kendisini kesinlikle yerel rüzgar yönüne göre hizaladığında, komşu türbinler üzerindeki etkiyi dikkate almaz. Yukarı yöndeki bir türbinin yarattığı rüzgar dalgası (türbülans ve daha yavaş rüzgar), aşağı yöndeki türbinlerin verimliliğini önemli ölçüde azaltabilir. Bu da genel enerji üretiminin yetersiz kalmasına ve aşağı akış türbinleri üzerindeki mekanik stresin artmasına neden olabilir.

Ayrıca türbinler, türbin gövdesindeki enstrümantasyondan gelen rüzgar yönü sinyallerine göre döner veya yalpalar. Türbin üzerindeki enstrümantasyondan gelen rüzgar yönü verileri, o türbin için doğru rüzgar yönünü tam olarak yansıtmayabilir ve bu da optimum davranışa kıyasla enerji üretiminde kayba neden olabilir. Ayrıca, türbinler rüzgar yönündeki kısa, lokal değişiklikleri takip etmek için sık sık sapma ayarlamaları yapabilir. Bu durum türbinlerde mekanik aşınma ve yıpranmanın artmasına, bakım maliyetlerinin yükselmesine ve ekipmanın çalışma ömrünün kısalmasına neden olabilir.

Altahullion 1’de olduğu gibi birçok türbin, genel rüzgar çiftliği dinamiklerini dikkate almadan, yalnızca kendi enstrümantasyonlarından elde edilen yerel rüzgar koşullarına göre sapmalarını ayarlamaktadır. Sonuç olarak, tam potansiyellerine ulaşamıyorlar.

Optimal olmayan kontrol parametreleri: Rüzgar türbinleri, performanslarını optimize etmek amacıyla üretici tarafından tasarlanmış kontrol sistemleriyle birlikte gelir. Bu fabrika ayarları standart koşullar altında iyi çalışacak şekilde tasarlanmış olsa da, belirli bir sahanın benzersiz rüzgar koşulları veya türbinin yaşı gibi özel durumları için ideal olmayabilir.

Performansı önemli ölçüde etkileyen önemli bir faktör kanat eğimi davranışıdır. Kanat eğimi, türbin kanatlarının hakim rüzgar yönüne göre açısını ifade eder. Kanat eğiminin ayarlanması türbinin maksimum miktarda rüzgar enerjisi yakalamasını sağlar. Kanatların açısını optimize ederek türbin daha verimli çalışabilir ve güç çıkışını en üst düzeye çıkarabilir. Rüzgar koşullarının dinamik yapısı nedeniyle, optimum verimliliği korumak için sürekli ve hassas ayarlamalar gerekir. Bununla birlikte, bir türbinin varsayılan kanat eğimi davranışı, sahaya özgü olarak en verimli davranış olmayabilir.

Çözüm

RES’in Dynamic Yaw Sapması, rüzgar türbinlerinin performansını ve verimliliğini optimize etmek için çok önemlidir. Hem türbinlerin bir grup olarak enerji verimini en üst düzeye çıkarmasını hem de her bir türbine gelen rüzgar hakkında daha iyi bilgi vermesini içerir. Daha spesifik olarak, Altahullion’da uygulanan ve denenen RES’in Dinamik Sapma yenilikçi teknolojilerinden bazıları şunlardır:

• Kolektif Kontrol: Türbinlere komşu türbinlerden rüzgar yönü hakkında bilgi verilerek ne zaman sapacakları konusunda daha iyi karar vermeleri sağlanır.
• Dalga Yönlendirme: Sistem, yukarı yöndeki türbinlerin kasıtlı olarak saptırılarak dalgalarını aşağı yöndeki türbinlerden uzağa yönlendirdiği dalga yönlendirme tekniklerini kullanır. Bu, dümen etkilerinin olumsuz etkilerini azaltmakta ve böylece rüzgar çiftliğinin genel enerji yakalama ve verimliliğini artırmaktadır.

Türbin kontrol ayarlarında ince ayar yapmak için TuneUp kullanıyoruz. Üreticinin orijinal tasarım bilgilerinin ötesinde kapsamlı verilerden yararlanarak, artık türbin performansını fabrika spesifikasyonlarının ötesinde hassas bir şekilde ayarlamak için gelişmiş analitiklerden yararlanabiliyoruz.

Etki

RES’in Dinamik Yalpalama ürününün Altahullion Rüzgar Santrali’nde uygulanması, bağımsız türbin yalpalama kontrolüyle ilişkili verimsizlikleri etkili bir şekilde ele almıştır. İleri teknoloji ve gerçek zamanlı verilerden yararlanan rüzgar çiftliği, daha yüksek enerji verimliliği, daha az mekanik stres ve potansiyel olarak daha uzun türbin ömrü elde ederek rüzgar çiftliği yönetiminde önemli ilerlemeler kaydetmiştir.

Diğer RES teknolojilerinin uygulanmasıyla birlikte Altahullion performansını ve verimliliğini artırmıştır. Daha spesifik olarak, birleşik iyileştirmelerden elde edilen yıllık enerji verimliliği artışının nihai tahmini %3,4’tür. Buna en büyük katkıyı TuneUp (%2,1) ve ardından Kolektif Kontrol (%0,7) sağlamıştır.