Wiatr morski może odegrać istotną rolę w wysiłkach na rzecz dekarbonizacji produkcji energii. Turbiny o wyższej mocy są głównym trendem w branży wiatrowej. Wspomagają one operatorów parków wiatrowych w utrzymaniu rentowności w czasie zmniejszających się dotacji.
Ponieważ w branży wymagane są większe turbiny, ABB kontynuuje rozwój przetwornic średniego napięcia PCS6000 dużych mocy. Takie przetwornice zostały już dostarczone do turbiny GE Haliade-X, która jest obecnie najpotężniejszą morską turbiną wiatrową na świecie. Została ona zainstalowana w miejscu testowym w porcie w Rotterdamie zasilając sieć publiczną. Z końcem 2019 roku osiągnęła nominalną moc 12 MW.
„Udział w tym ogromnym, nowym projekcie rozwoju morskiej turbiny jest dla nas znaczącym osiągnięciem. Jesteśmy bardzo podekscytowani możliwościami, jakie ten projekt stworzy" - mówi Chris Poynter, dyrektor zarządzający Linią Biznesową Systemów Napędowych Drives. „Turbiny zbliżające się mocą do 15 MW są tuż na wyciągnięcie ręki, a dane uzyskane z testów typu przetwornicy i turbiny, wspierają nasze badania i rozwój w celu osiągnięcia jeszcze wyższej mocy. Nasza zaawansowana technologia przetwornic może zostać zwiększona aż do 18 MW. Ściśle współpracujemy ze specjalistami z branży wiatrowej, aby dostosowywać nasze rozwiązania do rosnących wymagań energetycznych dla przyszłych turbin morskich.”
Zalety technologii przetwornic średniego napięcia
Przetwornice częstotliwości średniego napięcia oferują wyraźne korzyści związane z wyższym poziomem mocy turbiny. Wyższe napięcie oznacza niższe prądy w elektrycznym układzie napędowym, co z kolei umożliwia stosowanie mniejszych kabli wraz z mniejszą powierzchnią przetwornicy i mniejszą wagą. Ponadto przetwornice ABB zwiększają ogólną sprawność turbiny dzięki zastosowaniu technologii półprzewodnikowej IGCT (tyrystora ze zintegrowaną bramką).
Zaawansowany algorytm sterowania w PCS6000 stosuje strategię maksymalnego momentu obrotowego na amper, który zapewnia najlepszą ogólną pracę generatora przez cały czas. Optymalizuje punkt pracy generatora zgodnie z prędkością wiatru, minimalizując jednocześnie straty w uzwojeniach generatora.
Ograniczona ilość elementów przetwornicy oraz funkcje, takie jak konstrukcja bezpiecznikowa, zapewniają wysoką dyspozycyjność i - w połączeniu z małą powierzchnią i niską wagą - umożliwiają łatwy montaż w gondoli lub w podstawie wieży.
Korzyści płynące z technologii przetwornic średniego napięcia pomagają w ten sposób operatorom parków wiatrowych osiągnąć najniższy LCOE (wyrównany koszt energii) i uzyskać wyższy zwrot z inwestycji.
Konwerter PCS6000 spełnia wymagania głównych sieci krajów europejskich i kilku innych krajów i zapewnia niezawodną pracę w niestabilnym środowisku sieci przesyłowych.
Przez lata PCS6000 sprawdził się w bardzo wielu instalacjach morskich. Ponad 200 zainstalowanych jednostek pracuje na Morzu Północnym, Bałtyckim oraz u wybrzeży Chin i Tajwanu. Ponadto ABB dostarczyło ponad 15 000 przetwornic niskiego napięcia dla przemysłu wiatrowego.
