À mesure que la capacité en énergie éolienne augmente dans le monde entier, il est essentiel de garantir la fiabilité des boîtes de vitesses. 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 le fonctionnement efficace des turbines.

Pour tout gouvernement, l’approvisionnement en énergie implique des décisions complexes qui vont 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 nouvelle 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 terrestres, l’offshore représentant les 7 % restants. Cependant, l’offshore connaît une croissance plus rapide et devrait jouer un rôle plus important 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 Global Wind Energy Council. 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 de la maintenance des turbines

La nature même de la capture du vent signifie que les éoliennes sont généralement situées dans des zones éloignées et difficiles d’accès. Les parcs éoliens offshore posent clairement des défis logistiques en termes de construction et de maintenance, mais même les turbines terrestres posent souvent de véritables défis aux équipes de maintenance lorsqu’elles sont positionnées sur 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 la lame au générateur électrique, de la réduction 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. Dotées d’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 tant en termes de remplacement des composants que dans les temps d’arrêt des turbines, 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 traiter les problèmes avant qu’ils ne s’aggravent, réduisant ainsi 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 surviennent lorsqu’un roulement montre des signes précoces de défaillance. Ces caméras portables ne sont pas obstruantes et peuvent capter les sons à une distance importante, ce qui protège l’opérateur et permet 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, 1280 × 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, ce qui permet non seulement de réaliser des économies significatives, mais aussi d’assurer la santé et la sécurité dans les environnements potentiellement dangereux.

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*Source : Le groupe KP