El aumento de la electricidad generada a partir de energías renovables tiene un gran impacto en la red eléctrica. Los generadores de turbinas eólicas alimentan la electricidad a la red a través de convertidores electrónicos de potencia. Por lo tanto, la validación de las características del sistema y el rendimiento de apoyo a la red de los aerogeneradores son cada vez más importantes para la estabilidad de la red. La denominada capacidad de conducción ante fallos de un aerogenerador para no desconectarse de la red durante caídas bruscas de tensión o picos de tensión en la red eléctrica (FRT), la provisión de suministro de potencia reactiva o la compensación de desviaciones de frecuencia son algunas de los requisitos que deben cumplir los aerogeneradores. La evidencia de estas características en las nuevas turbinas debe proporcionarse durante el proceso de desarrollo y lanzamiento al mercado de las turbinas eólicas. En el pasado, los fabricantes han proporcionado evidencia de estas propiedades con una rutina de medición compleja en prototipos de turbinas en el campo.
Ahora, el Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) en Bremerhaven, Alemania, y el Grupo Nordex han desarrollado un nuevo enfoque. Como parte de un proyecto de investigación, se creó un banco de pruebas de hardware en el circuito durante un período de tres años. En el banco de pruebas, el tren de potencia eléctrico del aerogenerador se prueba de forma aislada en un simulador de red. La gran ventaja es que todos los demás componentes de la turbina eólica se simulan en tiempo real y, por supuesto, el banco de pruebas se puede operar independientemente del clima. Una primera configuración de generador y convertidor ya ha sido probada y certificada con éxito «en el laboratorio».
Michael Franke, Vicepresidente de Ingeniería Global del Grupo Nordex: “Las validaciones de campo de las propiedades del sistema de turbinas son necesarias pero requieren mucho tiempo. A esto se suma la dificultad de encontrar un sitio adecuado para la serie de pruebas. La medición de las propiedades de la red eléctrica de una turbina en el campo lleva más de 12 meses hasta la certificación. La misma prueba en el banco de pruebas IWES ahora se ha completado en tres meses, un ahorro de nueve meses. Este banco de pruebas representa un gran paso adelante para ambos socios, ya que hace posible un tiempo de comercialización más rápido.
Prof. Dr.-Ing. Andreas Reuter, director de Fraunhofer IWES: «Gracias a su flexibilidad y funcionalidad, el banco de pruebas también está idealmente equipado para los futuros requisitos de verificación esperados».
Con el llamado procedimiento de prueba HiL (Hardware in the Loop), el Grupo Nordex está actualmente muy bien posicionado dentro del sector en general. IWES y el Grupo Nordex planean intensificar aún más su colaboración en forma de proyectos de seguimiento. El mayor crecimiento de la energía eólica, la transición energética y los operadores se beneficiarán de esto.
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De izquierda a derecha: Mathias Malischewski, Project Manager Concept Development Nordex, Prof. Dr. Jan Wenske, Director Adjunto IWES, Michael Franke VP Global Engineering Nordex, Prof. Dr. Andreas Reuter, Director General IWES, Gesa Quisdorf, Group manager Electrical Integration , Jörg Schwarte, Director Adjunto de Concepto y Desarrollo de Productos de Nordex, Dr. Christian Wessels, Director de Ingeniería Eléctrica de Nordex, Torben Jersch, Jefe de Pruebas Eléctricas IWES
El Grupo ha instalado más de 41 GW de capacidad de energía eólica en más de 40 mercados y en 2021 generó unos ingresos de 5400 millones de euros. La empresa emplea actualmente a una plantilla de aprox. 9.000. La capacidad de fabricación conjunta incluye fábricas en Alemania, España, Brasil, Estados Unidos, India y México. La cartera de productos se centra en turbinas terrestres en la clase de 4 a 6,X MW, que están hechas a medida para los requisitos del mercado de países con espacio limitado y regiones con capacidad de red limitada.
