Rete di formazione sulle turbine eoliche
La crescita del mercato europeo dell'energia energia eolica ha portato alla produzione di turbine sempre più grandi (circa 7,5 MW). Tuttavia, questioni critiche come le vibrazioni o i danni di pale flessibili e di convertitori elettronici di corrente sollevano notevoli preoccupazioni di manutenzione, in particolare per le turbine eoliche offshore. Tali problemi possono determinare tempi di inattività che incidono negativamente sull'affidabilità dell'erogazione di corrente. Il progetto SYSWIND, finanziato dall'UE, ha erogato a futuri ingegneri meccanici, civili ed elettronici e a scienziati informatici la formazione sull'identificazione di sistema e sul monitoraggio delle condizioni e dell'integrità di sistemi di energia eolica di prossima generazione. SYSWIND è stato uno sforzo interdisciplinare senza precedenti incentrato sulle tecnologie più recenti, con il fine di promuovere le turbine eoliche come una fonte più affidabile di generazione di corrente. I segnali di vibrazioni raccolti da una turbina eolica funzionante in un parco eolico hanno consentito l'identificazione strutturale di una turbina eolica a grandezza naturale in condizioni operative normali. Per il monitoraggio dell'integrità strutturale dei componenti della turbina eolica, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di tempo/frequenza basata sull'algoritmo denominato Empirical mode decomposition. SYSWIND ha svolto un ruolo pionieristico nella tecnologia sulla rilevazione wireless, approfondendo le ricerche sulla rilevazione adattiva e l'elaborazione integrata del segnale. Eccettuata l'acquisizione dei dati, i sensori wireless fungerebbero anche da nodi per l'elaborazione e la trasmissione di informazioni in relazione alle caratteristiche di vibrazione e alle condizioni delle turbine eoliche. I ricercatori si impegnati in particolare a creare un modello di turbina eolica quale sistema a più corpi, tenendo anche conto dei carichi aerodinamici sulla turbina e degli effetti della turbolenza (campionamento rotazionale delle pale). Il modello ridotto sviluppato può servire per effettuare simulazioni e favorire lo sviluppo e la progettazione di nuove unità di controllo delle vibrazioni strutturali. La ricerca sul controllo delle vibrazioni delle turbine eoliche ha condotto allo sviluppo di una pala intelligente, con unità di controllo strutturali semi-attive per la stabilizzazione di turbine sulla terraferma e offshore. I risultati di algoritmi di tracciamento semi-attivo della frequenza e di algoritmi di controllo attivo delle vibrazioni nelle pale delle turbine eoliche sono stati testati in differenti condizioni di carico e funzionamento. Si presume che la loro realizzazione aumenterà la durata utile dei componenti della turbina e migliorerà l'efficienza operativa. L'identificazione di sistema, il monitoraggio dell'integrità e le tecniche di controllo sviluppate per le turbine eoliche nell'ambito di SYSWIND dovrebbero contribuire a ridurre i costi di funzionamento e manutenzione. Tal risultato a sua volta ridurrebbe i costi energetici, che rappresentano un parametro fondamentale nella generazione di energia rinnovabile offshore.
Parole chiave
Turbine eoliche, energia rinnovabile, energia eolica, identificazione di sistema, monitoraggio dell'integrità
