V90-3,0 MW - Una forma eficaz de obtener más energía

3×44 metros de tecnología punta

En nuestra búsqueda para incrementar la eficiencia
del V90, hemos hecho grandes mejoras en dos
aspectos de las palas del aerogenerador: los
materiales que la componen y su estructura.

En Vestas hemos disfrutado durante mucho tiempo
de la reputación de fabricar algunas de las palas
más ligeras del mercado, y con el V90 hemos
vuelto a subir el listón. Comenzamos por introducir
algunos materiales ligeros nuevos, principalmente
fibra de carbono para los mástiles que soportan las
cargas. La fibra de carbono no sólo es más ligera
que la fibra de vidrio a la que reemplaza, sino que
su fuerza y rigidez reducen también la cantidad de
material necesario, así como el peso del conjunto.
Es por ello que aunque el área de barrida del V90 es
un 27% mayor que la del V80, en realidad las nuevas
palas pesan prácticamente lo mismo.

El nuevo perfil de las palas del V90 representa
también un avance aerodinámico significativo. En
colaboración con el Risø National Laboratory de
Dinamarca, los ingenieros de Vestas trabajaron
en la optimización de la relación entre el impacto
global de la carga en el aerogenerador y la energía
generada anualmente. El diseño final de la pala
presenta una nueva forma del plano y un borde
trasero curvado.

El plano aerodinámico resultante mejora la
producción de energía, a la vez que hace el perfil de
la pala menos sensible a la suciedad en el borde de
ataque y mantiene una buena relación geométrica
entre el grosor de un plano aerodinámico y el
siguiente. Esto se traduce en un incremento de la
producción combinado con una disminución de
las transferencias de cargas, así como una mejora
general de lo fundamental.

Necesidad reducida de
mantenimiento y reparación

Una serie de mejoras en el V90 han hecho que
las peticiones de reparación y mantenimiento de

estos aerogeneradores sean menos exigentes y
menos frecuentes. El acceso al aerogenerador se ha
simplificado y se han ampliado las áreas de trabajo,
mientras que la disposición de los componentes
de la torre y de la góndola se ha optimizado para
facilitar los trabajos de mantenimiento. Además,
una serie de nuevas funciones, que van desde
la lubricación automática del cojinete de la pala
hasta el sistema de orientación con lubricación
de aceite, han hecho posible reducir el número de
visitas de mantenimiento preventivo a una al año.
Este hecho representa un ahorro considerable de
los costes por personal y por tiempos de parada
del aerogenerador, y es un avance especialmente
ventajoso para las instalaciones de difícil acceso
en alta mar.

Rendimiento Demostrado

Los parques de energía eólica requieren grandes
inversiones y el proceso puede ser muy complicado.
Para facilitar el proceso de evaluación y compra,
Vestas ha identificado tres factores decisivos que
determinan la calidad de un aerogenerador: la
producción energética, la calidad energética y los
niveles de ruido.

Pasamos varios meses ensayando y documentando
el rendimiento de nuestros aerogeneradores.
Una vez plenamente satisfechos, realizamos una
última comprobación mediante una organización
independiente que verifica los resultados. Esta es
una práctica normal en Vestas, un procedimiento
que denominamos Proven Perfomance (Rendimiento
Demostrado). En Vestas no nos limitamos a hablar
de calidad. Se la demostramos con hechos.

Innovación en la tecnología de las palas

Refrigerador de aceite

Refrigerador del generador

Transformador de alto voltaje

Sensores ultrasónicos

Controlador VMP-Top
con convertidor

Grúa de mantenimiento

Generador OptiSpeed

Acoplamiento

Sistemas de orientación

Multiplicadora

Freno de parada prolongada

Chasis

Rodamiento de pala

Buje

Pala

Cilindro de control de paso

Controlador del buje

Especificaciones técnicas

Curva de potencia V90-3,0 MW

Velocidad del viento (m/s)

tenc

ia (kW)

3.500

3.250

3.000

2.750

2.500

2.250

2.000

1.750

1.500

1.250

1.000

750

500

250

Rotor

Diámetro:

90 m

Área barrida:

6.362 m

Velocidad de giro
nominal:

16,1 rpm

Intervalo operativo:

8,6-18,4 rpm

Número de palas:

Regulación de
potencia:

Paso/OptiSpeed

Freno neumático:

Tres cilindros hidráulicos de paso
independientes

Torre

Altura del buje:

80 m, 105 m

Datos operativos

Velocidad de arranque: 4 m/s
Velocidad de viento
nominal:

15 m/s

Velocidad de corte:

25 m/s

Generador

Tipo:

Asíncrono con OptiSpeed

Producción nominal:

3.000 kW

Datos operativos:

50 Hz
1.000 V

Multiplicadora

Tipo:

Dos ejes planetarios y uno helicoidal

Control

Tipo:

Control basado en microprocesador de
todas las funciones del aerogenerador
con opción de supervisión remota.
Optimización y regulación de producción
mediante OptiSpeed

y regulación de

paso OptiTip

Peso

Góndola:

70 t

Rotor:

41 t

Torre:
Altura del buje:

IEC IA

IEC IIA

DIBt II

DIBt III

80 m

160 t

105 m

285 t

235 t

t = toneladas métricas

Las torres DIBt sólo han sido aprobadas en Alemania.

Todas las especificaciones están sujetas a modificaciones sin
preaviso.

OptiSpeed

permite una variación de las velocidades de giro del rotor de un 60%

aproximadamente en relación con la velocidad nominal. Así, con OptiSpeed

, la

velocidad del rotor puede variar hasta un 30% por encima o por debajo de la
velocidad sincrónica. Esto reduce las fluctuaciones no deseadas en la producción
suministrada a la red eléctrica y minimiza las cargas en las partes esenciales del
aerogenerador.

* OptiSpeed

de Vestas no está disponible en EE. UU. ni Canadá.

Viento

eloc

ad (m/s)

Tiempo

Paso

lo (grados)

Tiempo

Generador

eloc

ad (r

pm)

Tiempo

Producción

tenc

ia (kW)

Tiempo

1.900

1.700

1.500

1.300

1.100

900

3.500

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

Cuando Vestas decidió establecer una nueva
pauta de referencia respecto al rendimiento de los
aerogeneradores con el desarrollo del V90-3,0 MW,
le dio la mayor prioridad a la reducción del peso.
Esto es debido a que los aerogeneradores son muy
pesados, y cuanto más pesados mayores son los
costes, tanto de producción como de materiales,
transporte e instalación.

Por lo tanto, nuestros ingenieros volvieron
a considerar cada aspecto del diseño del
aerogenerador, desde la cimentación hasta la punta
de las palas, buscando maneras de minimizar el
coste por kWh durante todo el proceso de desarrollo
del V90. El resultado es un modelo de ingeniería
innovadora, particularmente en lo concerniente al
ahorro de peso. De hecho, a pesar de tener un rotor
y un generador de mayor tamaño, el nuevo V90 pesa
menos que el V80-2,0 MW.

La reducción más importante se realizó a partir
del reforzamiento de la torre. Para incrementar la
resistencia a la fatiga, hemos sido pioneros en el
uso de imanes para sujetar componentes internos

a los muros de la torre. Además, utilizando un
acero más fuerte, se necesita menos cantidad. La
reducción de peso nos ha permitido construir las
nuevas torres en menos secciones, con un ahorro
significativo en los costes de materiales, transporte
e instalación.

El  cambio  más  radical  del  diseño  se  ha
centrado en la nueva góndola. A pesar de que el
generador de 3 MW es un 50% mayor que el del
correspondiente  generador  del  aerogenerador
de  2  MW,  hemos  mantenido  el  peso  global  de
la góndola prácticamente igual. Esto lo hemos
conseguido integrando la placa de alojamiento del
buje directamente en la multiplicadora, eliminando
el eje principal y así, acortando la longitud de la
góndola. El resultado es una góndola que puede
generar mucha más energía sin un incremento
apreciable de tamaño, peso o carga de la torre.

Este avance junto con las nuevas palas de bajo
peso convierten el V90 en un aerogenerador
extraordinariamente ligero para un aerogenerador

Una forma eficaz de obtener más energía