Comment fonctionne un parc éolien offshore?
Les informations les plus importantes sur la production d'électricité en mer en quelques mots
Selon une décision du Tribunal administratif fédéral en juin 2004, une concentration d'au moins trois éoliennes (WEA) est considérée comme un parc éolien en vertu de la loi sur les licences.
La turbine
La production d'électricité proprement dite a lieu dans la turbine d'une centrale éolienne. Le vent met en mouvement les pales du rotor de l'éolienne selon le principe de la portance. Le générateur de la nacelle convertit cette énergie cinétique en énergie électrique. Les éoliennes ont besoin d'une vitesse du vent d'au moins quatre à cinq mètres par seconde pour démarrer. Plus la vitesse du vent est élevée, plus l'énergie peut être générée. Les trois pales du rotor assurent une répartition uniforme de la charge et un fonctionnement en douceur.
Le fonctionnement interne: rotor, générateur et capteurs
Le rotor et la nacelle sont le cœur d'une éolienne. Le rotor est relié à l'arbre principal de la nacelle. Un engrenage transmet le mouvement de rotation (énergie mécanique) à un arbre rapide (de 18 à 50 à 1500 tours par minute). Un aimant y est attaché, qui tourne à l'intérieur du générateur entre de nombreuses bobines en fil conducteur. L'induction électromagnétique crée de l'électricité. Dans le cas d'éoliennes sans réducteur, le moyeu transfère l'énergie mécanique directement au générateur. L'avantage ici est le nombre réduit de composants rotatifs, ce qui entraîne moins de contraintes techniques et augmente la durée de vie du système. Dans les systèmes avec boîtes de vitesses, un frein assure une durée de vie plus longue. Il évite les dommages car il régule la consommation électrique du générateur.
Quand les éoliennes sont Générateurs asynchrones ou synchrones utilisé. Les éoliennes modernes utilisent des générateurs asynchrones, dont la vitesse est constamment réglée sur deux niveaux à des vitesses de vent élevées et faibles. Ils sont peu coûteux, robustes et nécessitent peu d'entretien. De plus, en raison de leur vitesse rigide, ils sont faciles à connecter au secteur. Les générateurs synchrones, par contre, n'ont pas de vitesse spécifique.
Afin que l'électricité produite par le générateur puisse être injectée dans le réseau, un onduleur pour s'adapter à la fréquence du réseau de 50 Hertz. Il convertit le courant alternatif en courant continu avec une valeur de tension fixe. Cela est nécessaire car la fréquence de l'électricité produite varie en fonction de la force du vent.
capteurs sur et dans la gondole agissent comme instruments de mesure et enregistrez en continu la vitesse du vent, la direction du vent, la vitesse du rotor, la vitesse du générateur, la température de l'environnement et d'autres composants. Le système est contrôlé avec ces données. De cette manière, le moyeu du rotor peut s'aligner sur le courant du vent et assurer une utilisation optimale de l'éolienne. Si la vitesse du vent est trop élevée ou trop faible, l'électronique de commande éteint le système.
Comment l'électricité arrive-t-elle sur terre?
Afin d'alimenter l'énergie de la mer dans le réseau allemand, l'électricité de toutes les éoliennes d'un parc est connectée à un Plateforme de transformateur collectées et généralement transformées jusqu'à 320 ou 525 kV - selon la plage de tension du réseau de transport. La façon dont l'énergie arrive à terre dépend de la distance à la côte.
Si un parc éolien est proche de la côte, un câble sous-marin transporte l'électricité vers le nœud de réseau suivant sur terre. L'électricité est par ici Lignes électriques CA et transmis à une tension inférieure (220 kV). C'est le cas, par exemple, de tous les parcs éoliens offshore de la mer Baltique, car les parcs ici sont construits plus près de la côte.
En mer du Nord c'est différent, ici les parcs sont terminés Grappe connecté au réseau de transmission. Pour ce faire, l'électricité des parcs éoliens est d'abord acheminée vers un Plateforme de transformateur collectées. Les plates-formes de transformateur individuelles transforment alors l'électricité à un niveau haute tension et la conduisent à Plateforme de conversion. Le dirige le changement dans courant continu autour. Le courant continu circule alors généralement à terre à 320 kV via une ligne à haute tension. Cette ligne est également appelée le Transmission de courant continu haute tension (HVDC). À terre, l'électricité est reconvertie en courant alternatif par une station de conversion, puis retirée de la plate-forme du transformateur et injectée dans le réseau général d'alimentation. En principe, il y a moins de pertes dues aux tensions élevées et à la transmission de courant continu sur de longues distances.