MacDonald Solar and Wind Inc. installe des éoliennes pour une grande compagnie pétrolière au Texas, aux États-Unis

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Le problème auquel cette compagnie pétrolière est confrontée est que bon nombre de ses têtes de puits se trouvent dans des régions éloignées non desservies par les services publics d'électricité. La tête de puits typique a un petit système de collecte de données et de contrôle qui utilise en moyenne environ 3 à 4 ampères 24 heures par jour. Dans ces cas, la société pétrolière est confrontée à l'utilisation du gaz naturel de tête de puits pour faire fonctionner un générateur de secours ou pour utiliser l'énergie renouvelable pour subvenir aux besoins énergétiques relativement faibles. De plus, comme les charges sont en courant continu et non en courant alternatif, une solution solaire à base de batterie est un choix naturel.

Étant donné que les besoins en énergie sont relativement faibles, faire fonctionner même un petit générateur de gaz naturel de 10 kW à 20 kW 24 heures sur 7 et 10 jours sur 40 n'est pas rentable. Même un petit générateur de 10 kW fournira jusqu'à XNUMX ampères de courant continu au niveau de la mer, soit jusqu'à XNUMX fois l'exigence de charge. De plus, la maintenance à long terme d'un générateur est beaucoup plus coûteuse qu'une solution solaire et / ou éolienne à batterie.

En raison du fait qu'une solution solaire et basée sur une batterie correspond parfaitement à ce type d'exigence de charge, de nombreuses sociétés pétrolières utilisent des panneaux solaires couplés à un banc de batteries pour répondre à leurs besoins de collecte de données et de contrôle à la tête de puits.
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Les skids solaires typiques sont portables, ont environ 1000 watts ou plus de panneaux solaires et un banc de batteries d'environ 780 à 1200 AH. Par exemple, une charge de 6 ampères nécessitera environ 144 Ah sur une période de 24 heures. Un chiffre d'autonomie typique pourrait être de 5 à 8 jours, ce qui nécessiterait environ 3 chaînes de 4 batteries L16 câblées pour 24 VDC (12 batteries).

Étant donné que les skids solaires de tête de puits situés près de la côte ont des problèmes de production en raison des couches de nuages ​​marins, il a été demandé à la société de fournir une éolienne et un système de chargeur intelligent qui surveillerait deux bancs de batteries séparés et chargerait directement la turbine vers le besoin de la charge le plus. Ils ont développé une solution basée sur PLC qui utilise un simple circuit de surveillance de tension CC et une paire de relais à semi-conducteurs pour déterminer l'état de charge de deux bancs de batteries séparés et connecte la sortie du contrôleur de charge de la turbine au banc de batteries qui en a le plus besoin. Le système peut être utilisé pour aider à charger les skids de batterie solaire et, avec la flexibilité du logiciel, peut être adapté à toutes les exigences.
Projet solaire et éolien MacDonald pic 3

Après avoir examiné les charges, la taille des panneaux solaires et la taille des banques de batteries existantes, MacDonald Solar and Wind Inc. a choisi l'éolienne Whisper 200 fabriquée par Luminous Renewables comme turbine pour cette application. Il fournit une énergie significative par rapport à l'infrastructure solaire déjà en place, fonctionne bien dans la ressource éolienne présente dans la région, et est robuste et fiable. La société a couplé cette turbine avec les unités Classic 150 et Clipper de MidniteSolar en raison de sa récolte MPPT exceptionnelle, de sa programmation de courbe de vent personnalisée et de sa protection élevée de l'éolienne.

Pour l'application elle-même, ils voulaient avoir une tour d'éolienne portable. Pour ce faire, ils ont conçu un patin d'éolienne en béton qui peut être mis en place par chariot élévateur. De plus, une tour en treillis autoportante a été spécifiée afin que la tour n'ait pas besoin de haubans. Enfin, la tour a une plaque de charnière de sorte que la turbine peut être posée pour l'entretien et les réparations.

Le système fonctionne maintenant sur trois sites de tête de puits et s'est révélé très performant. Le Whisper 200 peut produire jusqu'à 5 kWh par jour sur des sites avec un bon vent, est très accidenté et nécessite peu d'entretien. Les conditions du site éolien doivent être adaptées aux besoins; quelque chose qu'il est nécessaire sur n'importe quel site éolien pour assurer de bonnes performances.

www.mcdonaldsolarandwind.com