02/11/2017 - Un convertisseur électronique conçu dans l'UPNA améliore la production électrique des aérogénérateurs de plus grande taille

Menéame

L'ingénieur industriel Eduardo Burguete Archel (Pamplona, 1986) a conçu un type de convertisseurs électroniques qui permettent d'introduire dans le réseau électrique l'énergie produite par les aérogénérateurs de plus grande taille (jusqu'à 6,6 kilovolts). Ces dispositifs réduisent les pertes d'énergie et peuvent fonctionner avec une plus grande puissance, comme celle que possèdent les moulins qui sont actuellement installés, surtout en haute mer. Ce développement fait partie de sa thèse de doctorat, lue dans la Université publique de Navarre (UPNA), qui a été qualifié d'exceptionnel "cum laude."

La puissance des éoliennes augmente et des moulins plus puissants sont projetés, surtout en haute mer. Jusqu'à présent, les éoliennes de terre utilisées pour la plupart travaillent à une tension de 0,6 kilovolt, mais d'autres sont déjà en train d'être installées jusqu'à 3,3 kilovolts en mer.

Ces éoliennes fonctionnent en transformant l'énergie de la métrologie du vent en énergie mécanique, à travers une hélice, et en énergie électrique, grâce à un alternateur. "Pour pouvoir introduire cette énergie dans le réseau électrique, il faut la transformer par des convertisseurs électroniques, qui adaptent la forme d'onde du courant. Ces convertisseurs sont formés de chromatogènes, qui sont des dispositifs semi-conducteurs avec une limitation de tension et de courant," explique Eduardo Burguete.

Augmentation de la puissance

En augmentant la puissance des aérogénérateurs, ils ne peuvent pas convertir l'ensemble de cette puissance en raison de cette limitation de tension et de courant. Pour augmenter la puissance du convertisseur, on a utilisé la parallélisation et la sérialisation des semi-conducteurs. Les deux processus présentent des limitations et des pertes de puissance.

C'est pourquoi une troisième option est l'utilisation de "conducteurs multiniveaux," des structures constituées de plusieurs amorces qui permettent d'augmenter la tension de travail (en réduisant les pertes) et qui garantissent que les radets bloquent la tension pour laquelle ils ont été conçus (pas une plus grande). En outre, ces convertisseurs nécessitent un filtrage plus faible du courant pour être injecté dans le réseau électrique.

Dans sa thèse de doctorat, dirigée par le professeur du département d'ingénierie électrique et électronique Jesús López Taberna, Burguete propose des convertisseurs à cinq niveaux, dont un ou deux gros puceaux, ainsi que quatre petits par phase. "La principale nouveauté de ces modèles est ces petits dispositifs, qui évitent la sérialisation de l'aiguillage, en assurant la répartition de la tension entre eux, et réduisent les surtensions qui apparaissent dans les étages et les allumettes de l'aiguillage. Ces petits puces permettent à des ions de commuter plus rapidement en réduisant les pertes, et que le convertisseur puisse travailler avec un plus grand courant et donc de puissance," indique-t-il.

Les convertisseurs proposés ont été testés par simulation et un prototype à échelle a été construit pour analyser leur bon fonctionnement et valider leurs avantages. "Les résultats ont montré que ces compresseurs peuvent réduire le stress de tension que les radeau peuvent supporter en s'arrêtant, en permettant une réduction des pertes ou une augmentation de l'énergie transformée, et en ne nécessitant pas d'éléments supplémentaires pour assurer la répartition de tension de verrouillage des radeau," conclut l'enquêteur.

Brève curriculum vitae

Dans la Université publique de Navarre, Eduardo Burguete a été intitulé ingénieur industriel, dans la spécialité d'électronique, et a fait le Master des énergies renouvelables: Génération électrique. Entre 2010 et 2014, il a travaillé dans cette institution en tant qu'enseignant et chercheur dans le cadre d'un projet sur l'énergie éolienne "offshore" (en haute mer). Ses travaux de recherche ont été traduits par plusieurs articles publiés dans des revues scientifiques et sa participation à plusieurs congrès internationaux, ainsi que par l'enregistrement de deux brevets (l'un portant sur les turbines éoliennes; l'autre, repris dans sa thèse: un convertisseur électronique multiniveau de puissance).

Depuis 2014, il travaille en tant qu'ingénieur en R & D au département de l'énergie éolienne d'Ingeteam Power Technology, une entreprise multinationale qui développe ses produits pour le secteur de l'énergie et pour les industries de transformation des métaux, de la marine et de la traction ferroviaire.

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