Contrôle optimal d’une éolienne avec système de dégivrage à l’aide de prévisions et d’observations de givre

Énergie éolienne

Clientèle

Innovateurs, Développeurs et producteurs d’énergie

En partenariat

Capstone Infrastructure Corporation

Période de réalisation

Décembre 2018 à mars 2023

Lieu

Québec et Nouvelle-Écosse

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Le projet

Le givre représente une source importante de pertes énergétiques pour les parcs éoliens. Deux parcs opérés par Capstone Infrastructure Corporation, Saint-Philémon au Québec et Glen Dhu en Nouvelle-Écosse, y étaient particulièrement exposés. Avec ce partenaire, nous avons mis au point un système qui contrôle automatiquement le dégivrage des éoliennes Enercon, sans intervention humaine, en fonction des prévisions de givre.

En combinant les prévisions météorologiques d’Environnement et Changement climatiques Canada à GPEO, notre modèle de givre, le système anticipe les événements givrants à l’emplacement des parcs et estime les pertes énergétiques associées. Lorsqu’un événement est prévu, le dégivrage se déclenche automatiquement au moment optimal, limitant l’accumulation de givre avant même qu’elle ne réduise la production. Les opérateurs peuvent ainsi tirer le meilleur parti de leur système de dégivrage, de façon proactive plutôt que réactive. Ce projet a bénéficié du soutien financier du gouvernement du Québec, via InnovÉÉ, et du gouvernement du Canada, via le CRSNG.

Les objectifs

  • avertir automatiquement l’opérateur des événements de givre à venir
  • transmettre des commandes au contrôleur de l’éolienne en Python
  • optimiser les gains énergétiques en fonction de chaque événement de givre
  • maintenir ce contrôle en priorité basse par rapport au contrôle interne de l’éolienne et au gestionnaire de parc

Nos solutions

  • analyse des résultats de notre modèle de givre GPEO et envoi d’alertes par courriel dès qu’un événement de givre est prévu
  • développement d’une solution adaptée au contrôleur (serveur OPC) de chaque parc, à partir de librairies Python existantes
  • élaboration de logiques de contrôle fondées sur les pertes énergétiques estimées par GPEO
  • annulation automatique du contrôle et alerte à l’opérateur lorsque les paramètres de l’éolienne ne correspondent pas aux valeurs attendues

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Faits saillants

  • Alertes de givre déployées à Saint-Philémon et Glen Dhu, puis étendues à 3 parcs en Nouvelle-Écosse et 7 en Ontario

  • Déclenchement automatique du dégivrage avant toute perte de performance détectée par l'éolienne

  • Gains énergétiques comparables à une intervention humaine proactive sur les éoliennes testées

  • Création d’alertes de givre envoyées automatiquement à toutes les 6 heures.

  • Création d’un contrôle automatisé des éoliennes des deux parcs éoliens.

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