SISTEMA DE GUIÑADA DE UN AEROGENERADOR MARINO

Abstract

La energía eólica marina ofrece mayor eficiencia gracias a vientos más constantes y elevados, aunque esto conlleva a mayores exigencias técnicas. Uno de sus componentes clave es el sistema de guiñada, responsable de mantener la góndola alineada con el viento. Este trabajo desarrolla y optimiza el sistema de guiñada de un aerogenerador marino de 5,5 MW, con ayuda del software BLADED. El objetivo es desarrollar una solución técnica viable y optimizada para el sistema de guiñada. El trabajo incluye el modelado partiendo de unas especificaciones definidas de la turbina en el entorno BLADED. En esta se harán simulaciones de condiciones extremas de operación que permitirán evaluar los efectos de distintas configuraciones del sistema de guiñada. Por último, a partir de las cargas previamente analizadas se diseñará el cojinete y los motores, siempre siguiendo la certificación GL. El modelo desarrollado en BLADED reproduce un aerogenerador completo. En él se implementan tres configuraciones distintas de guiñada: rígida, flexible mediante resorte lineal y flexible mediante acumulador hidráulico. El modelo permite simular ráfagas, turbulencias, desalineamientos y oleaje, para evaluar el comportamiento dinámico del sistema. El diseño final combina un sistema de guiñada flexible con resorte lineal, seis motores eléctricos y un cojinete optimizado, cumpliendo los requisitos de la certificación offshore GL.

Offshore wind energy offers higher efficiency due to more constant and higher winds, but this leads to higher technical requirements. One of its key components is the yaw system, which is responsible for keeping the nacelle aligned with the wind. This thesis develops and optimizes the yaw system of a 5.5 MW offshore wind turbine with the help of BLADED software. The objective is to develop a technically feasible and optimized solution for the yaw system. The thesis includes modelling based on defined turbine specifications in the BLADED environment. This will include simulations of extreme operating conditions to evaluate the effects of different configurations of the yaw system. Finally, based on the loads previously analyzed, the bearing and motors will be designed, always following GL certification. The model developed in BLADED reproduces a complete wind turbine. Three different yaw configurations are implemented: rigid, flexible by means of a linear spring and flexible by means of a hydraulic accumulator. The model allows the simulation of gusts, turbulence, misalignment and waves to evaluate the dynamic behavior of the system. The final design combines a flexible yaw system with linear spring, six electric motors and an optimized bearing, meeting the requirements of GL offshore certification.