À mesure que la capacité d’énergie éolienne augmente dans le monde entier, il est essentiel de s’assurer que la fiabilité des boîtes de vitesses est devenue essentielle. L’imagerie acoustique offre une solution d’avertissement précoce puissante, permettant aux opérateurs de détecter les problèmes avant qu’ils ne s’aggravent et de maintenir les turbines en fonctionnement efficace.

Pour tout gouvernement, l’approvisionnement en énergie implique des décisions complexes qui s’étendent au-delà des considérations logistiques, financières et environnementales pour inclure des facteurs géopolitiques. Bien que tous ces éléments aient influencé l’expansion rapide des éoliennes dans le monde entier, les préoccupations environnementales et géopolitiques ont été particulièrement déterminantes pour stimuler leur croissance significative.

L’essor mondial de l’énergie éolienne

En 2023, l’industrie éolienne mondiale a installé une capacité record de 117 gigawatts, soit une augmentation de 50 % par rapport à l’année précédente. Cette hausse a porté la capacité éolienne mondiale totale à plus de 1 000 gigawatts. La Chine a ouvert la voie à de nouvelles installations, suivie des États-Unis, de l’Allemagne et de l’Inde. La grande majorité des éoliennes sont basées sur terre, l’offshore représentant les 7 % restants. Cependant, l’offshore connaît une croissance plus rapide et devrait jouer un rôle plus significatif à l’avenir à mesure que de plus en plus de pays se développent et investissent dans la nouvelle technologie.

Pour l’avenir, le secteur de l’énergie éolienne devrait poursuivre sa trajectoire de croissance, avec un taux de croissance moyen composé prévu de 8,8 % selon le Conseil mondial de l’énergie éolienne. La capacité éolienne offshore, où des vents plus forts et plus cohérents sont expérimentés, devrait être multipliée par dix par rapport à son niveau actuel d’ici 2030*, ce qui illustre la croissance stupéfiante du secteur.

Défis liés à l’entretien des turbines

La nature même de la capture du vent signifie que les éoliennes sont généralement situées dans des zones éloignées et difficiles à atteindre. Les parcs éoliens offshore posent clairement des défis logistiques à la fois en termes de construction et d’entretien, mais même les turbines terrestres créent souvent de véritables défis pour les équipes d’entretien lorsqu’elles sont positionnées dans un terrain montagneux isolé où la capture du vent est maximisée.

La logistique de maintenance même au sein de la turbine elle-même peut être un défi. La nacelle, qui abrite la boîte de vitesses, doit être accessible via la tour avec un espace très limité pour se déplacer. Il est souvent difficile d’insérer des composants lourds et de lubrifier l’huile dans la nacelle. Pour cette raison, toute mesure qui améliore la durabilité et la fiabilité des composants clés de la nacelle est très précieuse pour les exploitants de parcs éoliens.

L’un des composants essentiels d’une éolienne est la boîte de vitesses. Il est responsable de l’augmentation de la vitesse de rotation de l’arbre de lame au générateur électrique, de la diminution du couple et de l’augmentation de la vitesse. De nombreuses conceptions intègrent des systèmes de boîtes de vitesses planétaires, étant donné l’efficacité de ces systèmes pour augmenter la vitesse de l’arbre. Contenant un éventail d’engrenages hélicoïdaux et de roulements multiples, ces boîtes de vitesses sont à la fois complexes et coûteuses. La défaillance peut s’avérer extrêmement coûteuse à la fois en termes de remplacement des composants, mais également en temps d’arrêt de la turbine, car les défis logistiques liés à l’obtention de pièces de rechange s’avèrent souvent difficiles. Pour ces raisons, une surveillance proactive de l’état des composants critiques est essentielle. La détection précoce des problèmes potentiels permet aux opérateurs de résoudre les problèmes avant qu’ils ne s’aggravent, réduisant les temps d’arrêt coûteux et prolongeant la durée de vie de la turbine.

L’imagerie acoustique comme système d’alerte précoce efficace

Flir a introduit une série de caméras d’imagerie acoustique avancées capables de détecter les sons anormaux qui se produisent lorsqu’un roulement montre des signes précoces de défaillance. Ces caméras portables ne sont pas obstruantes et peuvent capter des sons à une distance significative, ce qui permet à l’opérateur de rester en sécurité et de réaliser des inspections sans arrêter les opérations. La Si2-Series est dotée d’une caméra de 12 MP qui capture le son et le signal est affiché sur un écran couleur haute définition de 5 pouces, 1 280 × 750, offrant des résultats clairs, concis et en temps réel.

Ces dispositifs légers et de pointe sont conçus pour fournir un système d’avertissement précoce pour la maintenance préventive. La détection d’anomalies dans les roulements et les systèmes de boîte de vitesses n’est qu’une de leurs nombreuses applications. Ils peuvent également identifier les fuites dans les systèmes d’air comprimé ou de gaz et détecter les décharges partielles dans les systèmes électriques, offrant non seulement des économies significatives, mais également assurer la santé et la sécurité dans des environnements potentiellement dangereux.

Pour plus d’informations sur la gamme de caméras acoustiques Flir, veuillez contacter votre agent local ou votre distributeur Flir.

*Source : Le groupe KP