Aerogeneratore FX-series Modello: FX21 Report produzione

10/02/2014

Report di Produzione Aerogeneratore eolico FX-21

Periodo di riferimento: 27/05/2013 – 31/01/2014 Biccari (FG) Laboratorio di R&S ESPE FX-Series Introduzione

La presente relazione descrive le prestazioni dell’Aerogeneratore eolico ESPE FX-21 progettato, prodotto e installato da ESPE nel mese di maggio 2013 nel Comune di Biccari (FG). In questo documento ESPE ha scelto di divulgare apertamente le prestazioni del l’Aerogeneratore eolico FX-21 della gamma FX-Series, fin dal primo giorno di produzione evidenziando la velocità con cui ha potuto mettere a punto una tecnologia complessa, installata in un sito difficile, molto turbolento e irregolare nella consapevolezza della bontà del progetto e del prodotto implementati. L’Aerogeneratore in questione, insieme ad un altro Aerogeneratore eolico modello FX-18 installato sempre a Biccari (FG) e ad un Aerogeneratore eolico modello FX-21 installato a Troia (FG) sono di fatto

laboratori a cielo aperto di Ricerca&Sviluppo

di proprietà di ESPE, sui quali alternativamente alla produzione a regime sono stati effettuate attività e test di R&S e applicati interventi necessari a migliorare ulteriormente le caratteristiche e le performance degli Aerogeneratori eolici FX-Series. In figura è riportato l’Aerogeneratore eolico FX-21 installato nel mese di Dicembre 2013 presso Torremaggiore (FG) che si caratterizza per il nuovo modello di torre conica flangiata, sempre con vano tecnico integr ato e scala esterna con ballatoio per accesso all’interno della navicella.

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Caratteristiche del sito

L’impianto è stato realizzato in prossimità della Strada Provinciale n 133, nel Comune di Biccari (FG), con coordinate

GPS 41°25' 51.36" N 15°11' 39.34" E

. Sul sito è stata rilevata nel corso del periodo di analisi della presente relazione una ventosità media pari a 5,27 m/s: ovviamente tale ventosità fa riferimento esclusivamente al periodo di riferimento che di fatto copre tutto il periodo estivo e solo parte del periodo invernale, generalmente più ventoso.

m/s

5,8 5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6 4,4

Ventosità media mensile rilevata

A partire dal mese di Ottobre 2013 l strumentazione installata sul sito a misura dell’intensità e della direzione del vento è avvenuta attraverso i valori acquisiti dalla a 50 m dall’Aerogeneratore consistente in Anemometro certificato con le seguenti caratteristiche Tipo di anemometro: NRG#40 con uscita Tipo di banderuola: NRG#200 Series

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Prestazioni registrate da ll’Aerogeneratore eolico ESPE FX-21 – periodo 27/05/2013 – 31/01/2014

L’installazione dell’Aerogeneratore eolico FX-21 presso il sito di Biccari è avvenuta nel mese di maggio 2013. Come specificato in fase introduttiva,

l’Aerogeneratore in questione è di fatto un laboratorio di Ricerca&Sviluppo di proprietà ESPE, sul quale alternativamente alla produzione a regime sono stati effettuate attività e test di R&S e applicati alcuni interventi necessari a migliorare ulteriormente le caratteristiche e le performance degli aerogeneratori eolici della gamma FX

: nello specifico ESPE ha dedicato quasi il 40 % del tempo allo sviluppo e al miglioramento del prodotto, cosa che ha ovviamente portato via tempo per la produzione a regime dell’Aerogeneratore. Nella seguente tabella sono riportati i principali indicatori di performance registrate nel periodo di riferimento del presente report, evidenziati anche nel successivo screenshot della supervisione FX-Control 2.0.

Tempo effettivo di disponibilità macchina per produzione a regime Tempo fermo macchina per attività R&S ESPE Tempo netto di produzione al netto della presenza di vento [h] Produzione netta registrata al contatore [kWh] Vento medio rilevato [m/s] Proiezione produzione annuale a regime [kWh] Potenza max registrata [kW] Produzione giornaliera max registrata [kWh]

5,1 mesi 3 mesi 158 giorni 94 giorni 1792 65.720 5,27 151.821 79,9 (16-set-2013) 1400 (25-set-2013)

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10/02/2014 La tabella e il grafico di seguito riportano le prestazioni mese per mese e giorno per giorno registrate dall’Aerogeneratore eolico FX-21, evidenziando ancora una volta le elevate performance espresse dall’Aerogeneratore, al netto del tempo di fermo macchina per consentire le attività di R&S di ESPE sull’Aerogeneratore stesso.

Periodo riferimento Produzione netta mensile [kWh] Giorni produzione effettiva a regime Giorni fermo macchina per attività di R&S ESPE Potenza max registrata [kW] Produzione giornaliera max registrata [kWh] Vento medio mensile rilevato [m/s]

maggio-13 giugno-13

840 5360 2 14

5 16 62,3 68,2 680 1120

5,0 5,1

luglio-13

4760 12

19 66,5 840

5,2

agosto-13 settembre-13 ottobre-13 novembre-13 dicembre-13 gennaio-14

6960 5480 7160 11040 11840 12280 17 12 21 26 25 29

14 18 10 4 6 2 77,6 79,9 77,3 69,7 69,7 69,4 1040 1400 1280 1160 1320 1360

5,1 5,6 4,8 5,5 5,6 5,3 kWh

1400 1200 1000 800 600 400 200

Produzione giornaliera

0 mag-13 giu-13 lug-13 ago-13 set-13 ott-13 nov-13 dic-13 gen-14 1° fase: installazione e messa a punto Aerogeneratore eolico FX-21 2° fase: prima fase di parziale produzione a regime. 3° fase:

lunga sessione di attività di R&S

sull’Aerogeneratore nel corso della quale si sono registrati i

picchi più elevati di produzione

sia istantanea che giornaliera, alternati a lunghi periodi di fermo macchina finalizzati all’implementazioni di alcuni

nuovi sviluppi sul prodotto

che hanno drasticamente ridotto la produzione a regime: in questa fase l’Aerogeneratore ha lavorato anche con venti superiori ai 30 m/s; inoltre è stato revisionato anche il sistema di Supervisione , implementando l’FX-Control 2.0, meglio descritto di seguito. 4° fase: avvio

Iter di certificazione della Curva di Potenza

con sensibile riduzione dei periodi dedicati all ’attività R&S, ridotta su questo sito a pochi giorni al mese.

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Prestazioni nel brevissimo periodo – Pitch e Yaw Control

Il sito di Biccari, ove è stato installato l’Aerogeneratore FX-21 oggetto della presente analisi è caratterizzato da una turbolenza molto elevata: è dunque necessario che

le tecnologie Pitch e Yaw Control siano estremamente efficaci nella regolazione

, in modo da fronteggiare la variazione repentina del vento in termini di intensità e direzione e massimizzare la produzione dell’Aerogeneratore.

Potenza erogata e Numero di giri pressoché costanti Riduzione Velocità del vento Reattività del Pitch Control Repentino aumento Velocità del vento

In figura è rappresentata una tipica situazione di turbolenza, nella quale sia l’intensità sia la direzione del vento cambiano repentinamente parecchie volte nell’arco di appena un minuto: il trend dei principali parametri dell’Aerogeneratore nel brevissimo periodo dimostrano dunque la eccezionale reattività dei

Sistema di Pitch e Yaw Control implementati da Espe

che inseguono punto a punto le diverse condizioni di vento con tempi di reazione quasi istantanei per la costante

massimizzare della Potenza erogata

. Si nota infatti che appena la velocità del vento si riduce, il Pitch “apre” in modo da raccogliere tutta l’energia eolica possibile; viceversa, man mano che la velocità del vento aumenta, il Pitch adegua istantaneamente l’inclinazione delle pale (“chiude”) per poter scaricare l’eccessiva potenza che sta investendo il rotore. Il risultato è che

la potenza erogata rimane costantemente a 60 kW

, nonostante una continua variazione della

velocità del vento

che nell’arco di pochi secondi cala

da 17 m/s a 11 m/s

per poi aumentare improvvisamente e repentinamente

fino a punte di 25 m/s

.

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Supervisione FX-Control 2.0

Gli Aerogeneratori FX Series sono dotati dei più moderni e completi sistemi di supervisione, integrati al controllo allarmi e verifica della regolarità di funzionamento. Il continuo sviluppo informatico ha portato alla recente evoluzione del FX Control, versione 2.0. Tale sistema di supervisione consente il controllo assoluto dell’Aerogeneratore da remoto, attraverso il quale ESPE ha portato avanti a distanza le attività di R&S, nonché i test di resistenza dell’Aerogeneratore anche a venti oltre i 30 m/s. Di seguito uno screenshot del propedeutico al sull’Aerogeneratore stesso.

l’FX-Control nella schermata che riassume i principali parametri di funzionamento dell’Aerogeneratore, nonché la ventosità rilevata sia dall’Anemometro Certificato l’Iter di certificazione della Curva di Potenza, sia dall’anemometro installato Principali Parametri di controllo dell’Aerogeneratore: Temperature, Pressione olio, Numero giri rotore, Rotazione pitch Informazioni di ventosità registrate dall’Anemometro Certificato installato a 50m di distanza dall’Aerogeneratore Informazioni di ventosità registrate dall’anemometro dell’Aerogeneratore e posizionamento Imbardata Prestazioni dell’Aerogeneratore in termini di Potenza istantanea (nel preciso istante dello screenshot registrati 60,2 kW all’inverter e 64,9 kW al generatore) e Produzione complessiva (al 05-feb-2014 67.040 kWh con tempo netto di produzione al netto della presenza di vento pari a 1850 h e tempo di funzionamento, ovvero il tempo di rotazione del rotore anche a inverter spento, pari a 2067 h). Pannello di controllo per segnalazione di eventuali allarmi o anomalie