Air Windpower sviluppa il primo prototipo di generatore eolico

Air Windpower sviluppa il prototipo di generatore eolico

Sfida

  • I componenti elettrici e automatici dovevano gestire e monitorare il funzionamento del generatore eolico con la massima efficienza e senza interruzioni non pianificate

Soluzioni

Risultati

  • Elevatissima disponibilità
  • Eccezionale efficienza e affidabilità
  • Nessun guasto o interruzione non pianificata
  • Gestione indipendente del generatore eolico

I componenti Allen-Bradley consentono al generatore eolico di funzionare in modo autonomo e con un'eccezionale efficienza energetica

Contesto

Air Windpower è una solida azienda con sede a Navarra, Spagna, dedicata a procurare i vantaggi dell'energia eolica ai propri clienti attraverso l'installazione di generatori eolici.

L'azienda, composta da ingegneri e professionisti con una lunga esperienza nell'industria energetica, ha iniziato le proprie attività con la costruzione di un prototipo innovativo di un generatore eolico all'avanguardia da 100kW, collocato a Muruarte de Reta, una piccola cittadina a 15 km dalla città di Pamplona.

Questa macchina è stata creata con un chiaro obiettivo:massimizzare l'affidabilità e ridurre al minimo il costo dell'energia prodotta durante la propria vita utile.

Sin dall'inizio, Air Windpower ha collaborato con Boreas, un'azienda che si specializza nelle installazioni per l'energia rinnovabile, e si è impegnata verso la progettazione della macchina, tra cui la struttura aerodinamica delle pale, lo sviluppo dei componenti principali e la correlazione tra tutti gli elementi.

Dopo diversi mesi di test e monitoraggio, durante i quali il generatore eolico è stato sottoposto a tutte le analisi tecniche per verificarne il funzionamento e l'affidabilità, l'azienda ha avviato una nuova tappa nella propria strategia:il lancio commerciale dei generatori eolici, che saranno disponibili in due modelli.

Il primo è adatto agli ambienti ventosi e sarà simile al prototipo, il secondo avrà un diametro del rotore maggiore ed è più adatto alle aree meno ventose.

Lo scopo di Air Windpower è di ottenere una quota nel mercato spagnolo dell'energia eolica e, allo stesso tempo, espandere la propria attività in altri mercati, come quello statunitense e quello britannico.

Sfida

Il prototipo sviluppato da Air Windpower, un generatore eolico da 100 kW, fornisce elettricità a una cava vicina in modo autosufficiente grazie alle sue tecnologie di ultima generazione per la produzione di energia eolica.

Innanzitutto, è dotato di un gruppo propulsore estremamente robusto con trasmissione di carico alla torre mediante pezzi stazionari, una gondola che non richiede manutenzione, tre lame ibride in fibra di vetro e carbonio senza giunzioni per ottenere la massima efficienza e robustezza e un generatore multipolare a magneti permanenti senza ingranaggi moltiplicatori.Inoltre, grazie all'integrazione di un'elettronica di trasmissione con "converter back-to-back completo", garantisce la massima qualità energetica e la possibilità di funzionare in isolamento.

Tutti questi requisiti tecnici hanno portato Air Windpower a fare affidamento sulle soluzioni elettriche globali di Sumelec Navarra, distributore di Rockwell Automation per 25 anni.

"Abbiamo realizzato la progettazione elettrica di tutti i cabinet, l'implementazione di circuiti e cablaggi e l'integrazione di prodotti Allen-Bradley®", afferma Julio Bustillo, responsabile vendite del segmento Renewable presso l'azienda.L'azienda ha fornito inoltre ad Air Windpower un pannello ausiliario per il controllo della macchina.

Come spiega Bustillo, la sfida per Rockwell Automation consisteva nel "fornire tutti i componenti elettrici e automatici al fine di gestire e monitorare il funzionamento del generatore eolico con la massima efficienza e, soprattutto, senza interruzioni non pianificate." Quest'ultima caratteristica era di importanza critica per Air Windpower.

Come afferma José Sancho, PhD Industrial Engineer e CTO Boreas NT responsabile per lo sviluppo del progetto:"Desideravamo installare un sistema elettrico affidabile che garantisse un buon funzionamento della macchina." La soluzione, inoltre, doveva essere conforme alle norme di sicurezza europee e americane UL 508A.

Soluzione

Il contributo di Rockwell Automation al prototipo non consisteva in un singolo prodotto o soluzione, ma era formato da diversi componenti della gamma Allen-Bradley, tutti necessari per un buon funzionamento in termini energetici della macchina.

Alcuni esempi sono il controllore di automazione programmabile, ingressi e uscite distribuite, alimentatori, contattori e pulsanti.In generale, tutti i materiali ausiliari e correlati all'energia sono stati forniti da Rockwell Automation.

"Ci siamo serviti di tutti i prodotti necessari forniti da Rockwell Automation per il completo monitoraggio e controllo della macchina.In questo modo possiamo inviare i comandi al convertitore elettronico di potenza per indicare di quali curve di funzionamento necessita il generatore eolico, la velocità di rotazione richiesta a seconda del vento, la potenza da estrarre e altre variabili che vogliamo gestire", spiega Sancho.

Insieme a tutti questi componenti, il prototipo di generatore eolico usa anche un Allen-Bradley CompactLogix™ controllore d automazione programmabile , strettamente integrato tra il software di programmazione, il controllore e i moduli di I/O, riducendo i tempi di avviamento e favorendo un funzionamento efficiente e privo di problemi.

Tutto questo è integrato con l'interfaccia operatore Allen-Bradley PanelView™ Plus, che mostra le informazioni di stato della macchina in un semplice formato grafico.

Risultati

"Non appena abbiamo terminato il montaggio del generatore eolico e completato i test, il sistema ha iniziato a offrire la più elevata disponibilità con eccezionali livelli di efficienza energetica e affidabilità.Non abbiamo avuto alcun guasto o interruzione non pianificata", assicura Sancho.

Attualmente, il generatore eolico funziona in modalità automatica, per cui se si verifica un guasto, un tecnico riceve una comunicazione.Tuttavia, Sancho precisa che "ciò non è ancora accaduto."

E prosegue:"In Rockwell Automation abbiamo trovato un'azienda in grado di fornire un sistema di controllo dell'automazione e generale per il generatore eolico.L'azienda soddisfa sempre i nostri severi requisiti per questi tipi di macchine." Bustillo condivide la stessa opinione:"Rockwell Automation è sempre stata al nostro fianco, offrendoci tutto il supporto necessario e collaborando con noi a questa implementazione."

Questi tipi di generatori eolici hanno un futuro brillante all'interno del settore della generazione di energia, poiché offrono agli utilizzatori finali la possibilità di generare parte dell'energia che consumano e risparmiare sulla bolletta.Sancho conclude: "Si tratta di una macchina priva di problemi, che non richiede manutenzione e offre elevata disponibilità e affidabilità.In altre parole, è resistente e offre la massima produttività."

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