Les éoliennes sont un élément clé de la transition mondiale vers zéro émission nette.Nous examinons ici la technologie des capteurs qui garantit son fonctionnement sûr et efficace.
Les éoliennes ont une durée de vie de 25 ans et les capteurs jouent un rôle clé pour garantir que les éoliennes atteignent leur durée de vie prévue.En mesurant la vitesse du vent, les vibrations, la température et bien plus encore, ces minuscules appareils garantissent le fonctionnement sûr et efficace des éoliennes.
Les éoliennes doivent également être économiquement viables.Dans le cas contraire, leur utilisation sera considérée comme moins pratique que l’utilisation d’autres formes d’énergie propre ou même d’énergie fossile.Les capteurs peuvent fournir des données de performances que les exploitants de parcs éoliens peuvent utiliser pour atteindre une production d'énergie de pointe.
La technologie de capteur la plus élémentaire pour les éoliennes détecte le vent, les vibrations, le déplacement, la température et le stress physique.Les capteurs suivants aident à établir les conditions de base et à détecter lorsque les conditions s'écartent considérablement de la ligne de base.
La capacité de déterminer la vitesse et la direction du vent est essentielle pour évaluer les performances des parcs éoliens et des éoliennes individuelles.La durée de vie, la fiabilité, la fonctionnalité et la durabilité sont les principaux critères lors de l'évaluation des différents capteurs de vent.
La plupart des capteurs de vent modernes sont mécaniques ou à ultrasons.Les anémomètres mécaniques utilisent une coupelle et une ailette rotatives pour déterminer la vitesse et la direction.Les capteurs à ultrasons envoient des impulsions ultrasoniques d’un côté du capteur à un récepteur de l’autre côté.La vitesse et la direction du vent sont déterminées en mesurant le signal reçu.
De nombreux opérateurs préfèrent les capteurs de vent à ultrasons car ils ne nécessitent pas de réétalonnage.Cela permet de les placer dans des endroits où l'entretien est difficile.
La détection des vibrations et de tout mouvement est essentielle pour surveiller l’intégrité et les performances des éoliennes.Les accéléromètres sont couramment utilisés pour surveiller les vibrations dans les roulements et les composants rotatifs.Les capteurs LiDAR sont souvent utilisés pour surveiller les vibrations des tours et suivre tout mouvement au fil du temps.
Dans certains environnements, les composants en cuivre utilisés pour transmettre la puissance de la turbine peuvent générer de grandes quantités de chaleur, provoquant des brûlures dangereuses.Les capteurs de température peuvent surveiller les composants conducteurs sujets à la surchauffe et prévenir les dommages grâce à des mesures de dépannage automatiques ou manuelles.
Les éoliennes sont conçues, fabriquées et lubrifiées pour éviter les frottements.L'une des zones les plus importantes pour éviter les frottements se situe autour de l'arbre d'entraînement, ce qui est obtenu principalement en maintenant une distance critique entre l'arbre et ses roulements associés.
Les capteurs à courants de Foucault sont souvent utilisés pour surveiller le « jeu des roulements ».Si le jeu diminue, la lubrification diminuera, ce qui peut entraîner une réduction de l'efficacité et des dommages à la turbine.Les capteurs à courants de Foucault déterminent la distance entre un objet et un point de référence.Ils sont capables de résister aux fluides, à la pression et à la température, ce qui les rend idéaux pour surveiller les jeux des roulements dans des environnements difficiles.
La collecte et l’analyse des données sont essentielles aux opérations quotidiennes et à la planification à long terme.La connexion de capteurs à une infrastructure cloud moderne permet d'accéder aux données du parc éolien et à un contrôle de haut niveau.Les analyses modernes peuvent combiner des données opérationnelles récentes avec des données historiques pour fournir des informations précieuses et générer des alertes de performances automatisées.
Les innovations récentes en matière de technologie des capteurs promettent d’améliorer l’efficacité, de réduire les coûts et d’améliorer la durabilité.Ces avancées concernent l’intelligence artificielle, l’automatisation des processus, les jumeaux numériques et la surveillance intelligente.
Comme beaucoup d’autres processus, l’intelligence artificielle a considérablement accéléré le traitement des données des capteurs pour fournir plus d’informations, améliorer l’efficacité et réduire les coûts.La nature de l’IA signifie qu’elle fournira davantage d’informations au fil du temps.L'automatisation des processus utilise les données des capteurs, le traitement automatisé et les contrôleurs logiques programmables pour ajuster automatiquement le pas, la puissance de sortie, etc.De nombreuses startups ajoutent le cloud computing pour automatiser ces processus afin de rendre la technologie plus facile à utiliser.Les nouvelles tendances dans les données des capteurs d’éoliennes vont au-delà des problèmes liés aux processus.Les données collectées sur les éoliennes sont désormais utilisées pour créer des jumeaux numériques de turbines et d'autres composants de parcs éoliens.Les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour créer des simulations et aider au processus de prise de décision.Cette technologie est inestimable pour la planification de parcs éoliens, la conception de turbines, la médecine légale, la durabilité et bien plus encore.Ceci est particulièrement précieux pour les chercheurs, les fabricants et les techniciens de service.
Heure de publication : 26 mars 2024