Els aerogeneradors moderns es "preparen" per a la recepció del vent molt abans que aparegui

L’article descriu nous equips que permeten que els generadors eòlics s’ajusten automàticament al cabal d’aire.

Sembla que la recollida de l’energia eòlica és una qüestió senzilla. L’aire passa per les pales de la turbina, fent que gira. La turbina acciona el generador. Un generador produeix electricitat. Però, de fet, no tot és tan senzill.

Els generadors eòlics sense falles s’instal·len a la zona on sovint fan les tempestes. Un fort vent pot danyar o fins i tot destruir les turbines aèries si es troben en un angle equivocat. S’haurien d’ajustar de forma fina perquè puguin girar potents ràfegues i no destruir les fulles. Aquest ajustament és una cosa habitual en treballar amb equips de turbina.

Aquest procés pot facilitar molt la tecnologia creada Torben Mikkelsen i els seus col·legues del Laboratori Nacional Danès d'Energies Sostenibles Risoe DTU. El doctor Mikkelsen està treballant en un sistema que permet a cada generador escanejar cap avall i preajustar les fulles.

S'anomena tecnologia bàsica lidar (LIDAR - el localitzador de làser infraroig meteorològic) és conegut des dels anys 70. Igual que el radar, envia ones electromagnètiques i, a continuació, analitza les que han tornat, per determinar de què lluiten.

La gran longitud d’ona del radar permet detectar només objectes grans. El lidar utilitza ones de llum. La seva durada és molt més curta i combaten fàcilment objectes petits. Per cert, la visió humana es basa en les ones de llum. Onades curtes utilitzades a vent lidar, elimina partícules petites, com ara gotes d’aigua, pols, pol·len i cristalls de sal, el moviment de les quals pot determinar la velocitat del vent relativament amb precisió.

El doctor Mikkelsen i els seus col·legues van decidir que el lidar podia escanejar el vent imminent i determinar el seu comportament abans del contacte amb la turbina. Per provar la seva idea, van instal·lar-hi lidars Aerogeneradors de 120 metres a Hovsor, un terreny de formació danès per a aquest tipus de tecnologia.

Els Lidars van analitzar el vent que s’acostava mitjançant un làser que emetia llum infraroja amb una longitud d’ona de 1,55 micres. La llum perduda va ser capturada per un dispositiu sensible que detecta el retorn fins i tot d’un fotó (la partícula mecànica quàntica que compon la llum) de milers de milers de milions de milions emesos pel làser.

L’aparell mesura la velocitat del vent a una alçada de 40, 60, 80 i 100 metres sobre el terra durant 100-200 metres davant la turbina. A continuació, es comparen les dades recollides amb les mesures del vent amb un anemòmetre de copa (que, gira al vent, mesura la seva velocitat) per calibrar el lidar. Després d’això, es pot connectar un ordinador que analitzi informació del lidar a motors que ajustin l’angle de les pales de la turbina per augmentar la quantitat d’energia produïda i reduir la possibilitat de danys.

Els científics van poder obtenir dades precises a totes les altures properes a la turbina. Però a l’hora d’instal·lar el dispositiu a terra, van sorgir diversos problemes. Dirigint el raig làser a l’aire, de baix a dalt, va analitzar el "con" amb el punt de partida a la base de la turbina. Així doncs, podeu calcular la velocitat del vent, però no podeu esbrinar com canvia en una zona de 200 metres a prop del generador. Per prendre dades, el raig làser lidar s’hauria d’enviar des del centre de la mateixa turbina aèria.

La instal·lació d’un lidar al centre del generador eòlic va causar dificultats per la força centrífuga derivada de la rotació. Per al funcionament normal del lidar, els investigadors van substituir el dispositiu tradicional, en què el feix es guia per miralls per a la biga, un nou desenvolupament amb un sistema de fibra òptica.

Segons Michael Harris, portaveu de Natural Power, un desenvolupador de turbines eòliques del Regne Unit, el centre de la turbina s'està convertint en una cosa com una assecadora de tambors. La probabilitat que el nou dispositiu falli és molt menor, ja que en ell la llum passa a través del cable.

Un altre problema que es van trobar els científics en instal·lar el lidar és el soroll elèctric del generador. Un detector sensible pot desviar-se sota la influència de corrents perduts. Els investigadors han suggerit embolicar el lidar en un material protector que produeixi un excés d'energia.

El resultat és un sistema que millora la producció d'electricitat en un 5%. Potser la xifra no és impressionant, però per a una turbina amb una capacitat de 4 megavatios, l’estalvi serà de 38.000 dòlars. per any. No oblideu augmentar la vida útil de les pales i del propi generador.

Vegeu també: Ingeneradors d’energia a Rússia: com triar, instal·lar i evitar decepcions