D excellentes perspectives de rentabilité. Éolienne SWT à entraînement direct. Answers for energy.

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Gilbert Morency
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1 D excellentes perspectives de rentabilité Éolienne SWT à entraînement direct Answers for energy.

2 Comment obtenir des performances maximales avec moitié moins de pièces? 2

3 Alors que les centrales éoliennes développent des capacités similaires aux centrales électriques classiques, les compagnies de production d électricité du monde entier s efforcent d améliorer les rendements et la rentabilité. La solution de Siemens: augmenter la disponibilité et la rentabilité par le biais d une technologie innovante. L éolienne SWT de Siemens apporte une innovation, avec une génératrice d un genre complètement nouveau. Comptant moitié moins de pièces qu une éolienne à multiplicateur classique et bien moins de la moitié des pièces mobiles, cette nouvelle éolienne est d un entretien aisé et extrêmement fiable. Sa compacité permet un transport économique par des véhicules standards, disponibles sur la plupart des marchés. 3

4 «Moins de composants pour plus de rentabilité! Ce qui autrefois n était qu un rêve est maintenant prêt pour la production en série. Des tests complets ont démontré que la nouvelle éolienne à entraînement direct est un investissement sûr pour la production d énergie à venir.» Henrik Stiesdal, Directeur de la technologie, Siemens Wind Power Performance et rentabilité vont de pair Lors de la conception d une éolienne, il est essentiel d avoir une vision globale de la conception et de la construction, des matériaux, des processus, de la fabrication et de l installation. Avec la SWT , Siemens s est fixé comme objectif ambitieux de réduire le nombre de composants par deux, tout en augmentant les performances. Grâce à une ingénierie innovante, la vision est devenue réalité. La SWT sans multiplicateur intègre tous ces facteurs dans un système compact ayant la capacité de réduire substantiellement les coûts de maintenance et le temps d entretien. Un système moins complexe Aussi fiables qu aient été les multiplicateurs des éoliennes Siemens dans le passé, ce composant est toujours le plus complexe d une éolienne. Sa suppression réduit donc la complexité et améliore la fiabilité. Siemens a opté pour une génératrice à aimants permanents afin d améliorer l efficacité. Contrairement à une éolienne avec multiplicateur excitée électriquement, une machine excitée par aimants permanents ne dépense pas d énergie sur l excitation elle-même. La SWT possède également un rotor externe, dont la rotation s effectue à l extérieur du stator. Cette conception permet au rotor de fonctionner sur des plages de tolérance plus étroites, et donc de garder des dimensions compactes de nacelle. 4

5 Conception simplifiée Malgré cette conception compacte, Siemens octroie davantage d espace aux techniciens de maintenance. La réduction drastique du nombre de pièces a créé un environnement relativement spacieux dans la nacelle, où les composants clés sont accessibles directement. Conçus selon l approche «plug and play», la plupart d entre eux peuvent être remplacés sans aucune incidence sur les autres composants. Le système de refroidissement passif monté au sommet améliore le rendement énergétique. La SWT possède un double système de refroidissement, qui se traduit par un refroidissement homogène de la génératrice. La durée de vie prévue du caloporteur est également accrue, d où une plus grande fiabilité et de meilleures performances. Parmi les cinq composants clés d une éolienne (pale, moyeu, nacelle, mât et système de commande), tous sauf la nacelle proviennent du portefeuille de produits existant de Siemens. En utilisant des composants éprouvés, Siemens s est efforcé d éliminer de nombreuses variables généralement associées à l introduction d un produit innovant. Transport et installation aisés La nacelle fait 6,8 mètres de long et 4,2 mètres de diamètre. Pesant 73 tonnes, la SWT est suffisamment «légère» pour être transportée sur des camions généralement disponibles sur la plupart des grands marchés. Les dimensions de la nouvelle éolienne offrent davantage de flexibilité en termes de transport routier. Les caractéristiques de gabarit essentielles pour le passage des ponts et des tunnels ont été soigneusement prises en compte lors de la conception de l éolienne; celle de 3,0 MW peut ainsi être transportée sur les voies de transport les plus délicates. Le fait de pouvoir transporter la nacelle en une pièce pour limiter le montage coûteux et risqué de composants critiques sur site constitue un réel avantage de la nouvelle taille de la nacelle. 5

6 La conception compacte du système, qui inclut un nombre réduit de pièces d usure tournantes, offre une base idéale pour un déploiement rentable sur terre, en pleine mer et dans les zones côtières. Une nouvelle définition de «compétences»: technologie mature et conception avancée Performances électriques du NetConverter Les exigences de stabilité du réseau croissent à mesure que le taux de pénétration de l éolien augmente; Siemens pose donc de nouveaux jalons en matière de compatibilité réseau. La puissance est convertie par le biais du système NetConverter de Siemens. Ce système se caractérise par la conversion complète de l énergie produite, une génératrice efficacement découplée et une dynamique de l éolienne par rapport au réseau. Le système NetConverter est à même d offrir un maximum de flexibilité en termes de réponse de l éolienne au réglage en tension et en fréquence, mais aussi de maintien du couplage en cas de défaillance du réseau et de régulation de la puissance délivrée. En conséquence les éoliennes de Siemens peuvent être configurées de telle manière à satisfaire aux diverses prescriptions techniques de raccordement régissant les grands marchés, et elles peuvent être reliées directement au réseau. IntegralBlade de Siemens Les rotors de la SWT sont fabriqués selon la technologie brevetée IntegralBlade. Les pales, en résine époxy renforcée en fibre de verre, sont fabriquées d une seule pièce en une seule étape de production. Cela permet d éviter la présence de joints de colle, connus pour être des points faibles exposant l assemblage aux risques de fissuration, d infiltration d eau et de foudre. Protection efficace contre la foudre La SWT possède une protection efficace contre la foudre. Sa structure de base globale repose sur la norme internationale CEI niveau I, relative à la protection contre la foudre. 6

7 Résumé des principales caractéristiques Caractéristiques techniques Classe CEI IA Nouvelle conception de l entraînement, avec génératrice à aimants permanents: une avancée technologique Conception simple avec un nombre réduit de pièces mobiles : moins de complexité et de maintenance Diamètre du rotor 101 m Longueur de pale 49 m Surface balayée m 2 Structure compacte et légère : un avantage majeur pour le transport et l installation Hauteur du moyeu Régulation de puissance Puissance annuelle à 8,5 m/s Poids d une pale Poids de la nacelle Poids d un mât de 79,5 m 80 m À calage variable MWh 10,3 t 73 t 162 t 7

8 Publication et 2010: Siemens AG Energy Sector Freyeslebenstrasse Erlangen, Allemagne Siemens Wind Power A/S Borupvej Brande, Danemark Siemens SAS Secteur Energy France Energies Renouvelables Eoliennes 9, boulevard Finot Saint Denis Cedex 2, France Tél.: +33 (0) Fax: +33 (0) R.C.S. Bobigny B Pour de plus amples informations, veuillez contacter notre service d assistance clientèle. Customer Support Center. Tél.: Fax: (Coût de l appel en fonction du fournisseur d accès) support.energy@siemens.com Renewable Energy Division N de commande E50001-D310-A161-X-7700 Imprimé en Allemagne Dispo 34804, c4bs No fb 3053 WS 1010 Imprimé sur papier blanchi sans chlore élémentaire. Tous droits réservés. Les marques de commerce mentionnées dans le présent document sont la propriété de Siemens AG, ses filiales ou leurs propriétaires respectifs. Sous réserve de modifications sans préavis. L information contenue dans le présent document comporte une description générale des options techniques disponibles, qui ne s appliquent pas nécessairement dans tous les cas. Les options techniques requises sont donc à spécifier dans le contrat.

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