Um rotor supercondutor foi testado com sucesso em uma turbina eólica
ativa pela primeira vez.
O
consórcio EcoSwing projetou, desenvolveu e
fabricou um gerador supercondutor em tamanho real para uma turbina eólica
de 3,6 megawatts e a testou em campo em Thyborøn, na Dinamarca. Eles
relatam seus resultados na revista Superconductor Science and
Technology.
A autora correspondente Anne Bergen,
da Universidade de Twente, na Holanda, afirmou: “O tamanho das turbinas eólicas aumentou
significativamente nas últimas décadas. No entanto, a tecnologia atual tem
problemas para acompanhar a tendência de níveis de potência cada vez maiores. Os
geradores de acionamento direto (DD) baseados em ímã permanente (PM) oferecem
uma solução de vários megawatts de última geração, mas a viabilidade de
turbinas de PM-DD com mais de 10 megawatts requer uma redução significativa de
peso. Máquinas pseudo-magnéticas de acionamento direto (PDD), integrando
funções de engrenagem magnética e gerador, são uma solução possível para isso,
mas podem ser caras e altamente complexas de produzir”.
Para enfrentar esse desafio, a equipe
empregou geradores supercondutores de alta temperatura com óxido de bário de
terras raras (ReBCO). Isso requer uma quantidade menor de materiais de
terras raras do que as máquinas PM, resultando em um custo menor. Os supercondutores
também podem transportar altas densidades de corrente, o que resulta em bobinas
mais densas em potência e um peso menor.
Segundo Bergen: “O
teste de campo do gerador foi extremamente bem-sucedido. Quando o gerador foi
instalado em Thyborøn, a turbina atingiu sua faixa de potência desejada,
incluindo mais de 650 horas de operação na rede. Isso mostra a compatibilidade
da tecnologia do gerador supercondutor com todos os elementos de um ambiente
operacional, como velocidades variáveis, falhas na rede, harmônicos
eletromagnéticos e vibrações. O projeto fez vários outros progressos
substanciais. Demonstrou que a produção de bobinas HTS não se limita a
laboratórios especializados e constitui uma transferência de tecnologia
bem-sucedida da ciência para a indústria. O rotor HTS também foi montado em um
ambiente industrial, mostrando que os componentes supercondutores podem ser
implantado em um ambiente de fabricação 'padrão'. Agora que o conceito foi comprovado,
esperamos que a tecnologia de geradores supercondutores comece
a ser amplamente aplicada em turbinas eólicas”.
Mais informações: Anne Bergen et al, Projeto e
testes em campo do primeiro rotor ReBCO do mundo para um gerador eólico de 3,6
MW, Superconductor Science and Technology (2019). DOI: 10.1088 / 1361-6668 / ab48d6
