Le nouveau système de pas a été développé pour répondre au besoin croissant des gestionnaires de parcs éoliens et des fabricants d'éoliennes de réduire les dépenses d'investissement et les frais d'exploitation (CAPEX et OPEX).
« La conception d'un nouveau système de pas permet de réduire le coût actualisé de l'énergie (LCOE) en augmentant la fiabilité de l'éolienne et en minimisant les temps d'arrêt », explique Dennis Webster, directeur général de la division éolienne du groupe industriel de Moog Inc.
Le coût actualisé de l'énergie (LCOE) mesure le coût net d'installation et de mise en service d'une éolienne par rapport à sa production d'énergie prévue sur toute sa durée de vie. Plusieurs facteurs influencent le LCOE, et la fiabilité de la turbine est l'un des plus importants. Diverses études menées dans le secteuront identifié le système de calage des pales comme le composant contribuant le plus aux pannes et aux temps d'arrêt des turbines. Les systèmes de calage des pales sont exposés aux conditions environnementales difficiles à l'intérieur du moyeu du rotor : fluctuations de température, humidité et vibrations, ce qui réduit leur fiabilité par rapport aux autres composants de la turbine. Bien qu'ils représentent moins de 3 % des dépenses d'investissement (CAPEX) d'un parc éolien, les systèmes de calage des pales sont responsables de près d'un quart des temps d'arrêt des éoliennes.
La plupart des systèmes de réglage de pas actuellement utilisés dans l'industrie éolienne sont composés d'environ 2 000 à 3 000 sous-composants, selon le fabricant. Le nouveau système de réglage de pas 3 de Moog intègre une architecture optimisée et hautement intégrée, constituée d'un nombre considérablement réduit de pièces, ce qui le rend jusqu'à trois fois plus fiable que les systèmes conventionnels. Il en résulte une réduction des temps d'arrêt des turbines et une diminution des interventions de maintenance, planifiées ou non.
Francesco Vanni, ingénieur en chef responsable de la performance et de l'intégrité des actifs chez DNV GL – Energy, commente : « Nous avons mené une étude de fiabilité des systèmes de calage d'hélices existants en comparant les données opérationnelles collectées dans le secteur avec les chiffres de fiabilité fournis par Moog pour son nouveau système de calage d'hélice 3. Notre modèle de coût énergétique suggère que les améliorations de fiabilité attendues pour le système de calage d'hélice 3 de Moog pourraient se traduire par des économies allant jusqu'à 1,70 $ par mégawatt-heure pour une éolienne typique de 3,0 MW, soit une réduction significative du coût actualisé de l'énergie (LCOE). ».
En réduisant le nombre de pannes et les temps d'arrêt dus à des systèmes d'orientation de pales trop complexes, le système Pitch System 3 de Moog améliore la productivité et renforce la compétitivité des exploitants de parcs éoliens et des fabricants d'équipement d'origine (OEM) dans un contexte énergétique mondial de plus en plus complexe. Moog commencera à fournir ce nouveau système d'orientation de pales aux fabricants d'éoliennes en Asie et en Europe en octobre prochain.
1 Étude Reliawind 2011 et étude Moog / DNV GL 2016
