I ricercatori con sede in Brasile hanno sviluppato un modo per controllare meglio i sistemi di energia eolica nella generazione elettrica. I sistemi di energia eolica sono in genere costosi da mantenere, e possono convertire solo una parte della loro energia prodotta in stoccaggio.

I risultati sono stati pubblicati su IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica , una pubblicazione congiunta di IEEE e dell'Associazione cinese di automazione, e potrebbe avere implicazioni per rendere i sistemi di energia eolica più efficienti ed economici.

"La produzione di energia rinnovabile è accettata in tutto il mondo dagli accademici e dall'industria come un'interessante alternativa alla generazione di energia tradizionale, principalmente a causa della crescente scarsità di combustibili fossili e del terribile effetto dei gas serra sul clima terrestre, " disse Juan Sebastián Solís-Chaves, autore di articoli e professore presso il Dipartimento di Ingegneria Energetica presso l'Università Federale di ABC-UFABC in Brasile. "Di tutte le possibili disposizioni per i sistemi di energia eolica, la più comunemente usata è la configurazione basata su generatore di induzione a doppia alimentazione."

Questo è il tipo di sistema utilizzato dai ricercatori per analizzare come controllare meglio i sistemi di energia eolica. Il generatore di induzione a doppia alimentazione è ampiamente considerato un sistema molto stabile, secondo Solís-Chaves, ma può elaborare solo circa il 30 percento della potenza generata e il costo totale della manutenzione del sistema è elevato. Il sistema è composto da due avvolgimenti, o elettromagneti, che forniscono informazioni dall'ambiente esterno al generatore. Possono regolare la frequenza alla quale viene generata la potenza, in base alla forza del vento che fa girare la turbina. Però, il sistema a doppia alimentazione richiede un convertitore per cambiare la potenza da corrente alternata a corrente continua, a seconda della velocità di conversione necessaria. Per sistemi più grandi, questa può essere una spesa significativa.

"Abbiamo deciso di indagare su come la teoria del controllo predittivo generalizzato a lungo raggio potrebbe essere un'alternativa interessante e innovativa al tradizionale controllo diretto della potenza utilizzato nei sistemi di energia eolica, " ha detto Solís-Chaves.

Nel generatore tradizionale, i controlli indirizzano l'intero sistema insieme. Pur avendo diverse fasi, ogni fase dipende dalle altre, e vanno considerati insieme. Per esempio, se la forza del vento aumenta e fa girare di più la turbina, il sistema regolerà insieme il convertitore e i processi di generazione di energia, usando ciascuno come variabile per gli altri.

In questo documento, i ricercatori hanno diviso il sistema per trattare la generazione di energia e il feedback come due sistemi separati, ciascuno con un ingresso e un'uscita. "Questa è una teoria del controllo non lineare che è un'alternativa molto robusta con una risposta dinamica più rapida rispetto ai sistemi tradizionali, " ha detto Solís-Chaves.

In questo sistema di energia eolica, sotto il nuovo sistema di controllo dei ricercatori, la turbina può rispondere molto più velocemente, diminuendo lo sforzo sui suoi componenti fisici.

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di continuare a mettere a punto il loro sistema di generazione disaccoppiato.