Optimisation de la performance des éoliennes avec la technologie Spica : étude de cas sur la réglementation du bruit à l’aide des capteurs de vent FT742

January 20th, 2021

Vue d'ensemble et contexte

Les éoliennes sont soumises à des réglementations strictes en matière de bruit, en particulier dans les zones résidentielles. Pour concilier production d'énergie et conformité, les opérateurs ont besoin de données de vent précises pour effectuer des ajustements en temps réel. Spica Technology a collaboré avec FT Technologies pour intégrer nos capteurs de vent à résonance acoustique FT742 dans les systèmes d’éoliennes, permettant aux opérateurs d’optimiser l'efficacité tout en respectant les restrictions locales de bruit.

Dans les zones résidentielles proches des parcs éoliens, les opérateurs sont confrontés au double défi d'optimiser la production d'énergie tout en respectant les réglementations locales sur le bruit. L'un des clients de Spica était un propriétaire de parc éolien français qui possédait neuf éoliennes Nordex N60 de 1,3 MW, âgées de 15 ans, situées sur un site qui surplombait une ville dans le sud-ouest de la France. Ces éoliennes généraient un bruit important, nécessitant une surveillance minutieuse pour éviter les plaintes des habitants. Pour atténuer le bruit, le propriétaire avait conclu un accord avec la ville voisine pour arrêter les éoliennes sous certaines conditions de vent. En retour, la ville indemnisait le propriétaire du parc pour la production perdue. Malheureusement, le coût de la production perdue dépassait souvent la compensation calculée. La dépendance à des anémomètres mécaniques obsolètes entraînait des inefficacités, car les décisions étaient basées sur des prévisions plutôt que sur des données en temps réel. Si les conditions de vent déviaient des prévisions, les éoliennes devaient être redémarrées manuellement, ce qui augmentait les temps d'arrêt et les coûts.

two wind sensors on wind turbine

Le défi

Lorsque les éoliennes sont "déclassées" pour répondre aux réglementations sur le bruit, la production d'énergie diminue, ce qui a un impact négatif sur la rentabilité. Les capteurs de vent conventionnels, tels que les anémomètres à coupelles mécaniques, manquent souvent de la précision nécessaire pour atteindre un équilibre optimal entre réduction du bruit et efficacité énergétique. De plus, ces capteurs peuvent avoir des difficultés dans des environnements difficiles, entraînant des inexactitudes de données ou des pannes mécaniques.
Spica Technology, fondée en 1997, est une entreprise danoise spécialisée dans l'équipement des éoliennes avec des systèmes de contrôle avancés. Ils ont développé une solution plus efficace intégrant les données précises sur le vent provenant des capteurs de vent FT Technologies de manière transparente dans le système de contrôle des éoliennes. L'objectif était de permettre aux opérateurs d'éoliennes d'ajuster les performances en fonction des conditions de vent en temps réel, optimisant ainsi à la fois le respect des normes de bruit et la production d'énergie.

La solution

Capteurs de vent à résonance acoustique FT742 et systèmes de contrôle Spica Technology
Le capteur de vent à résonance acoustique FT742 a été choisi pour sa précision et sa robustesse. Sa technologie unique Acu-Res® offre plusieurs avantages clés par rapport aux capteurs traditionnels :

  1. Haute précision : Fournit des données en temps réel sur la vitesse et la direction du vent qui ne se dégradent pas avec le temps, essentielles pour affiner les performances des éoliennes.
  2. Durabilité : Résiste aux conditions météorologiques extrêmes, y compris les gelées importantes et les vents violents, garantissant des performances constantes dans des environnements difficiles.
  3. Entretien minimal : Le design compact et à état solide du capteur réduit les risques de défaillance mécanique, offrant une fiabilité à long terme.

Les systèmes de contrôle des éoliennes de Spica Technology ont été adaptés pour intégrer les capteurs FT742, offrant aux opérateurs des données continues permettant des ajustements en temps réel. En intégrant ces capteurs dans leurs systèmes de contrôle, Spica garantit que les éoliennes respectent les limites légales de bruit tout en maximisant la production d'énergie.

wind sensor on post

Résultats

La collaboration entre Spica Technology et FT Technologies a donné des résultats impressionnants pour les exploitants de parcs éoliens :

  1. Rendement énergétique optimisé : En permettant un contrôle précis de la vitesse des éoliennes, les opérateurs ont pu réduire le bruit lorsque cela était nécessaire, sans affecter significativement la production d'énergie.
  2. Amélioration de la conformité au bruit : Les capteurs FT742 ont permis aux éoliennes de fonctionner dans les limites des réglementations sonores, en particulier dans les zones résidentielles, évitant ainsi les amendes et les plaintes de la communauté.
  3. Réduction des coûts de maintenance : Grâce à la conception robuste du FT742, les opérateurs ont rencontré moins de problèmes mécaniques et ont réduit les besoins de maintenance, ce qui a entraîné une diminution des coûts opérationnels.

Un exploitant de parc éolien a rapporté qu'après l'installation des capteurs FT742 et des systèmes de contrôle Spica, il était en mesure de respecter les réglementations sonores plus efficacement, avec moins de dé-ratings et une production d'énergie globale plus élevée par rapport aux configurations de capteurs traditionnelles.

Spica Technology’s Experience with FT Sensors

“Le projet a été un succès total. C’était la combinaison de nombreux éléments différents – le contrôleur et l'accès à distance ont permis d'améliorer la disponibilité. Et les nouveaux capteurs FT faisaient partie de cette solution.Il fait partie de l'ADN de Spica de toujours offrir à nos clients la meilleure technologie disponible. En ce qui concerne les capteurs de vent, nous pensons que le meilleur produit sur le marché pour les éoliennes est le capteur FT. C'est pourquoi nous avons choisi de nous associer à FT et de rétrofiter leurs capteurs.Il nous paraît évident que si vous devez remplacer un ancien capteur, vous choisirez la nouvelle technologie qu'offre FT.FT est reconnu dans l'industrie éolienne pour offrir une qualité extrêmement élevée. Nous n’avons même pas besoin de justifier notre décision d'utiliser leurs capteurs auprès de nos clients, car ils savent déjà que FT est très fiable. C’est comme si vous achetiez une voiture et qu’elle soit équipée de pneus Michelin, vous vous dites simplement : c’est super. Vous ne posez pas de questions, car vous connaissez et respectez la marque. C’est la même chose avec FT."

Benny Thomsen

PDG de Spica Technology ApS

"Nous sommes en fait stupéfaits de constater que parfois, nous voyons des capteurs FT qui ont été installés sur des éoliennes pendant plus de 10 ans et qui sont dans un tel bon état qu’on ne dirait même pas qu'ils sont restés sur le toit d'une éolienne pendant tout ce temps.Et là où nous avons des clients avec des éoliennes dans des climats froids, nous pensons également que les capteurs FT sont les meilleurs. Grâce à leur meilleur système de chauffage, ils offrent une bien meilleure disponibilité pour l'opérateur de l'éolienne.Le FT742-DM50 est un excellent nouveau modèle. Il est facile à aligner avec l'outil laser et, une fois installé, vous pouvez être sûr qu’il restera toujours aligné, même si vous devez le remplacer."

Anders B. Jensen

Directeur technique de Spica Technology ApS

wind sensor on wind turbine

FT742-DM50 Capteur de Vent

Conçu pour être monté sur un tuyau de 50 mm de diamètre extérieur, le capteur de vent FT742-DM50 fournit des mesures précises de la vitesse du vent jusqu'à 75 m/s. Il offre une résistance supérieure à la corrosion, une protection contre les éclairs et un design chauffé sur l'ensemble du corps, ce qui le rend idéal pour une utilisation sur des éoliennes et dans des conditions météorologiques difficiles. Pour un alignement précis, le FT742-DM50 peut être facilement installé à l'aide du collier d'alignement FT039 et de l'outil d'alignement FT040, garantissant des performances fiables et précises sur le terrain.