Forskare från Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) har designat ett nytt styrsystem för vindkraftverk i vindkraftsparker till havs som möjliggör kraftöverföring till kusten på ett mer flexibelt och billigare sätt än nuvarande lösningar.

Denna innovation tillåter användning av en diodlikriktarstation i offshoreplattformen för en högspänningslikströmslänk (HVDC). På det här sättet, vindkraftverkets växelström (AC) kan enkelt omvandlas till likström (DC) för HVDC-överföring.

Forskarna har utvecklat ett distribuerat styrsystem för att synkronisera och reglera den elektriska spänningen och frekvensen för vindkraftverken i vindkraftsparken till havs. Detta möjliggör överföring av energi till det allmänna nätet via en HVDC-länk med en diodlikriktarstation. "Det är mindre komplicerat, billigare och mer flexibla än andra nuvarande lösningar, " förklarar medförfattaren Santiago Arnaltes Gómez, chef för UC3M Power Control Group.

Detta nya system synkroniserar vindkraftverken utan att använda något extra element, eftersom den använder vindkraftverkens kapacitet för att bidra till spännings- och frekvensstyrning. En av nyckelfaktorerna är användningen av diodlikriktarstationer, som minskar kostnaden för offshore-likriktarplattformen med upp till 30 procent, enligt vissa studier. "Vad vi har lyckats göra är att tillhandahålla den tekniska genomförbarhet som krävs för att använda den här typen av likriktare, eftersom för tillfället, vindkraftverk kan fortfarande inte fungera med dem, " förklarar medförfattaren José Luis Rodríguez Amenedo, från UC3M:s institution för elektroteknik.

Forskarna har utvecklat tre patent i relation till detta system, som de har validerat med hjälp av simuleringar, småskaliga laboratorieprototyper och proof of concept. Nästa steg är dess kommersialisering och industrialisering. "Våra huvudkunder skulle vara stora elbolag som har kapacitet att tillverka dessa diodlikriktarstationer, sa Amenedo.

Globalt, integrationen av vindkraftsparker till havs i elsystem på fastlandet föreslås för närvarande som ett sätt att minska förbrukningen av fossila bränslen och utsläppen av växthusgaser. På grund av att en betydande del av de stora havsbaserade vindkraftsparker som planeras ligger långt från kusten, en anslutning som använder HVDC-länkar (i likström) är tekniskt och ekonomiskt mer lämplig än ett HVAC-överföringssystem (i växelström).