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IEC 61400 es una norma internacional publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional sobre turbinas eólicas .

Objeto y función [ editar ]

El 61400 es un conjunto de requisitos de diseño hechos para garantizar que las turbinas eólicas estén diseñadas adecuadamente contra daños por peligros dentro de la vida útil planificada. La norma se refiere a la mayoría de los aspectos de la vida útil de la turbina, desde las condiciones del sitio antes de la construcción hasta los componentes de la turbina que se prueban, [1] ensamblan y operan.

Las turbinas eólicas requieren una gran inversión de capital y, por lo general, se compran antes de montarlas y ponerlas en marcha .

Algunas de estas normas proporcionan condiciones técnicas verificables por un tercero independiente y, como tales, son necesarias para realizar acuerdos comerciales que permitan financiar y montar turbinas eólicas. [1]

IEC comenzó a estandarizar la certificación internacional sobre el tema en 1995, y la primera norma apareció en 2001. [1]

El conjunto común de estándares a veces reemplaza los diversos estándares nacionales, formando una base para la certificación global. [1]

Las turbinas eólicas pequeñas se definen como de hasta 200 m 2 de área de barrido y una norma IEC 61400-2 algo simplificada las aborda. También es posible utilizar la norma IEC 61400-1 para turbinas de menos de 200 m 2 de área de barrido.

Los estándares para cargas y ruido se utilizan en el desarrollo de prototipos en el campo de pruebas de aerogeneradores de Østerild . [2]

Armonización [ editar ]

Normas IEC, API, ISO, etc. utilizadas para certificar las turbinas eólicas marinas de EE. UU.

En los EE. UU., Los estándares están destinados a ser compatibles con los estándares IEC, [3] y algunas partes de 61400 son documentación obligatoria. [4] [5]

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. Participa en el trabajo de desarrollo de normas IEC, [3] [6] y prueba equipos de acuerdo con estas normas. [7] Sin embargo, para las turbinas marinas de EE. UU., Se necesitan más estándares, y los más importantes son:

  • ISO 19900, Requisitos generales para estructuras marinas.
  • ISO 19902, Estructuras marinas fijas de acero
  • ISO 19903, Estructuras marinas de hormigón fijas
  • ISO 19904-1, Estructuras flotantes en alta mar: monocascos, semisumergibles y largueros
  • ISO 19904-2, Estructuras flotantes en alta mar: plataformas con patas de tracción
  • API RP 2A-WSD, práctica recomendada para planificar, diseñar y construir plataformas de acero fijas en alta mar: diseño de esfuerzos de trabajo. [8]

En Canadá, los estándares nacionales anteriores estaban desactualizados e impedían la industria eólica, y fueron actualizados y armonizados con 61400 por la Asociación Canadiense de Estándares con varias modificaciones. [9] [10]

Está prevista una actualización de IEC 61400 para 2016. [11]

Para las turbinas eólicas pequeñas, la industria mundial ha estado trabajando para armonizar los requisitos de certificación con un objetivo de "probar una vez, certificar en todas partes". Se ha estado llevando a cabo una cooperación considerable entre el Reino Unido, EE. UU. Y, más recientemente, Japón, Dinamarca y otros países, de modo que la norma IEC 61400-2, tal como se interpreta, por ejemplo, en el esquema de certificación MCS (de origen del Reino Unido), es interoperable con EE. UU. (Para ejemplo donde corresponde a un estándar de turbinas eólicas pequeñas AWEA) y otros países.

Clases de aerogeneradores (WTG) [ editar ]

Las turbinas eólicas están diseñadas para condiciones específicas. Durante la fase de construcción y diseño, se hacen suposiciones sobre el clima eólico al que estarán expuestas las turbinas eólicas. La clase eólica de la turbina es solo uno de los factores que deben tenerse en cuenta durante el complejo proceso de planificación de una planta de energía eólica. Las clases de viento determinan qué turbina es adecuada para las condiciones normales de viento de un sitio en particular. Las clases de turbinas están determinadas por tres parámetros: la velocidad media del viento, la ráfaga extrema de 50 años y la turbulencia. [12]

La intensidad de la turbulencia cuantifica cuánto varía el viento normalmente en 10 minutos. Debido a que las cargas de fatiga de una serie de componentes importantes en una turbina eólica son causadas principalmente por turbulencias, el conocimiento de cuán turbulento es un sitio es de crucial importancia. Normalmente, la velocidad del viento aumenta al aumentar la altura debido a la cizalladura vertical del viento . En terreno plano, la velocidad del viento aumenta logarítmicamente con la altura. En terrenos complejos, el perfil del viento no es un simple aumento y, además, podría producirse una separación del flujo, lo que provocaría un aumento considerable de las turbulencias. [13]

Clase de viento / turbulenciaVelocidad media anual del viento a la altura del ejeRáfaga extrema de 50 años
Ia Viento fuerte - Turbulencia más alta 18%10 metros por segundo (36 km / h; 22 mph)70 metros por segundo (250 km / h; 160 mph)
Ib Viento fuerte - Turbulencia menor 16%10 metros por segundo (36 km / h; 22 mph)70 metros por segundo (250 km / h; 160 mph)
IIa Viento medio - Turbulencia más alta 18%8,5 metros por segundo (31 km / h; 19 mph)59,5 metros por segundo (214 km / h; 133 mph)
IIb Viento medio - Turbulencia menor 16%8,5 metros por segundo (31 km / h; 19 mph)59,5 metros por segundo (214 km / h; 133 mph)
IIIa Viento bajo - Turbulencia más alta 18%7,5 metros por segundo (27 km / h; 17 mph)52,5 metros por segundo (189 km / h; 117 mph)
IIIb Viento bajo - Turbulencia menor 16%7,5 metros por segundo (27 km / h; 17 mph)52,5 metros por segundo (189 km / h; 117 mph)
IV6,0 metros por segundo (22 km / h; 13 mph)42 metros por segundo (150 km / h; 94 mph)

Las velocidades extremas del viento se basan en la velocidad media del viento de 3 segundos. La turbulencia se mide a una velocidad del viento de 15 m / s. Ésta es la definición de IEC 61400-1 edición 2.

Sin embargo, para las aguas estadounidenses, varios huracanes ya han superado la clase de viento Ia con velocidades superiores a los 70 m / s (156 mph), y se están haciendo esfuerzos para proporcionar estándares adecuados. [8]

Lista de piezas de IEC 61400 [ editar ]

  • IEC 61400-1: 2005 + AMD1: 2010 Requisitos de diseño
  • IEC 61400-2: 2013 Pequeñas turbinas eólicas
  • IEC 61400-3: 2009 Requisitos de diseño para turbinas eólicas marinas
  • IEC 61400-4: 2012 Requisitos de diseño para cajas de engranajes de turbinas eólicas
  • IEC 61400-6: 2020 Requisitos de diseño de cimientos y torres
  • IEC 61400-11: 2012 Técnicas de medición de ruido acústico
  • IEC 61400-12-1: 2005 Medidas de rendimiento energético de turbinas eólicas que producen electricidad [14]
  • IEC 61400-12-2: 2013 / COR1: 2016 Rendimiento energético de turbinas eólicas generadoras de electricidad basadas en anemometría de góndola / Corrigendum 1
  • IEC 61400-12-1: 2017 Mediciones de rendimiento energético de turbinas eólicas productoras de electricidad / dispositivos de detección remota como mediciones Sodar y lidar [15]
  • IEC 61400-13: 2015 Medición de cargas mecánicas
  • IEC TS 61400-14: 2005 Declaración de nivel de potencia acústica aparente y valores de tonalidad
  • IEC 61400-21: 2008 Medición y evaluación de las características de calidad de la energía de turbinas eólicas conectadas a la red
  • IEC 61400-22: 2010 Pruebas de conformidad y certificación (IEC 61400-22: 2010 se retiró el 2018-08-31 y se reemplazó con los entregables para el sector eólico (WE-OMC) contenidos en el Sistema de evaluación de la conformidad IECRE).
  • IEC 61400-23: 2014 Prueba estructural a gran escala de palas de rotor
  • IEC 61400-24: 2010 Protección contra rayos
  • IEC 61400-25-1 : 2006 Comunicaciones para el seguimiento y control de plantas de energía eólica - Descripción general de principios y modelos
  • IEC 61400-25-2: 2015 Comunicaciones para el seguimiento y control de centrales eólicas - Modelos de información
  • IEC 61400-25-3: 2015 Comunicaciones para el seguimiento y control de centrales eólicas - Modelos de intercambio de información
  • IEC 61400-25-4: 2008 Comunicaciones para monitoreo y control de plantas de energía eólica - Mapeo al perfil de comunicación
  • IEC 61400-25-5: 2006 Comunicaciones para monitoreo y control de plantas de energía eólica - Pruebas de conformidad
  • IEC 61400-25-6: 2010 Comunicaciones para monitoreo y control de plantas de energía eólica - Clases de nodos lógicos y clases de datos para monitoreo de condición
  • IEC TS 61400-26-1: 2011 Disponibilidad basada en el tiempo para sistemas de generación de turbinas eólicas
  • IEC TS 61400-26-2: 2014 Disponibilidad basada en la producción para turbinas eólicas
  • IEC 61400-27-1: 2015 Modelos de simulación eléctrica - Turbinas eólicas

Ver también [ editar ]

  • IEC 61400-25

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d Woebbeking, Mike. "IEC TS 61400-22" páginas 1-2 y 9 Germanischer Lloyd , 2008. Consultado: 12 de marzo de 2011. Archivo
  2. ^ Folleto Østerild , página 8
  3. ^ a b Dodge, Darrell M. "Desarrollo de estándares de consenso de la industria eólica" Laboratorio nacional de energía renovable , 27 de febrero de 1996. Consultado: 16 de agosto de 2012. Cita: "Los estándares de EE. UU. deben ser compatibles con los estándares de la IEC"
  4. ^ "IEC 61400-22 requiere documentación de diseño" .
  5. ^ IEC 61400-22 Documentación de diseño requerida Laboratorio nacional de energía renovable Archivado 2011-09-02 en Wayback Machine
  6. ^ Papel técnico de NREL en el desarrollo de estándares Laboratorio Nacional de Energía Renovable. Archivado 2011-06-09 en Wayback Machine.
  7. ^ Laboratorio Nacional de Energías Renovables "Pruebas acreditadas" . Consultado el 16 de agosto de 2012.
  8. ^ a b Musial, WD; Sheppard, RE; Dolan, D .; Naughton, B. " Desarrollo de la práctica recomendada de energía eólica marina para aguas de EE. UU. " Página de introducción Laboratorio nacional de energía renovable , abril de 2013. Consultado: 20 de noviembre de 2013. OSTI  1078076
  9. ^ "Los estándares actualizados impulsan el desarrollo de la energía eólica" página 23, Natural Resources Canada 2010. Consultado el 16 de agosto de 2012. Cita: "los estándares canadienses anteriores eran un impedimento para la industria" ... "los armonizaban con los estándares IEC"
  10. ^ [1]
  11. ^ "Kæmpemøller får ny håndbog i Takt og Tone" . EnergiWatch . Archivado desde el original el 7 de octubre de 2015 . Consultado el 7 de octubre de 2015 .
  12. ^ "Planificación de proyectos eólicos: clases de aerogeneradores " Vestas . Consultado en octubre de 2011.
  13. ^ Langreder, Wiebke. "Emplazamiento de parques eólicos: aspectos básicos" Suzlon Energy . Consultado en octubre de 2011.
  14. ^ "Datos de rendimiento de energía de la turbina eólica - curva de energía eólica" . SgurrEnergy . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
  15. ^ "Nuevo estándar refuerza lidars" . ReNews. 14 de marzo de 2017 . Consultado el 14 de marzo de 2017 .

Enlaces externos [ editar ]

  • "IEC 61400" en la Comisión Electrotécnica Internacional
  • Aerogeneradores IEC 61400 - Todas las partes