Eine neue Generation von Windkraftanlagen fährt auf See

Offshore-Windkraftanlagen

Offshore-Windenergie hat das Potenzial, einige der größten Einschränkungen der Windenergie an Land zu überwinden.

Die Windgeschwindigkeiten sind höher und gleichmäßiger. Es ist mehr Platz verfügbar. Bedenken hinsichtlich des Lärms bestehen nicht, und während es bei Offshore-Windparks zu Konflikten hinsichtlich der visuellen Wirkung gekommen ist (das Cape Wind-Projekt ist das prominenteste Beispiel), sollte das Thema NIMBYism erheblich reduziert werden, wenn Turbinen dort gebaut werden, wo es buchstäblich keine Hinterhöfe gibt.

Es gibt aber auch Herausforderungen.

Eine raue Meeresumgebung

Wie jeder, der jemals ein Boot besessen hat, weiß, kann die Meeresumwelt auf jeder mechanischen Ausrüstung rau sein. Die Wahrscheinlichkeit von Extremwetter steigt – und bei Extremwetter besteht die Gefahr, dass nicht nur die Turbinen beschädigt werden, sondern auch die Turbinen häufiger heruntergefahren werden müssen, wenn sie zu viel Strom für das Netz erzeugen. Natürlich sind Installation und Wartung erheblich komplizierter, wenn das nächste Stück Land mehr als zehn Kilometer entfernt ist!

Starten Sie eine neue Generation von Windkraftanlagen. Da das Vereinigte Königreich mit einer dritten Erweiterung des 172-Megawatt-Offshore-Windparks Gunfleet Sands seinen massiven Vorstoß für Offshore-Wind fortsetzt, ist es ein Test, der die Kosten-Nutzen-Rechnung für die Offshore-Erzeugung von Windenergie erheblich verbessern kann. In der folgenden Pressemitteilung des Ministeriums für Energie und Klima wurde die neue Turbinenanlage angekündigt:

"Energieminister Greg Barker hat heute eine neue Erweiterung des Offshore-Windparks Gunfleet Sands eröffnet, in der die nächste Generation von Offshore-Windkraftanlagen erstmals in britischen Gewässern demonstriert wird. Die von Siemens hergestellten und von DONG Energy installierten Turbinen wurden bewusst für den Einsatz auf See konzipiert und haben das Potenzial, die Kosten für die Erzeugung erneuerbarer Energie aus Offshore-Windenergie erheblich zu senken. Bei vielen Turbinen, die derzeit vor der britischen Küste installiert sind, handelt es sich um Variationen von Turbinen, die für den Einsatz an Land entwickelt wurden. Die bei Gunfleet eingesetzte neue Generation wird kostengünstiger und effizienter sein – sie verbessert die Energiesicherheit in Großbritannien und erhöht die Menge an Energie, die aus erneuerbaren Energien gewonnen wird."

Mit einer Leistung von 6 MW erzeugen die Turbinen viel mehr Leistung pro Turbine als viele Onshore-Maschinen (wie zum Beispiel die neuesten Energiespeicherturbinen), und dies ist an sich eine der Hauptvorteile für Offshore-Wind.

Es gibt nicht viele Orte an Land, an denen Sie eine 6-MW-Turbine ohne größere politische Gegenreaktionen installieren können!

Eine vereinfachte Windkraftanlage für weniger Wartung

Aber so viel wie die Leistung selbst ist es das Innenleben der Turbine, von dem Siemens hofft, dass es die Kosten senkt und Offshore-Winde wirtschaftlicher werden lässt. Anstelle der üblichen Hauptwelle, des Getriebes und des Hochgeschwindigkeitsgenerators verfügen die 6-MW-Turbinen von Siemens über einen direkt angetriebenen Niedriggeschwindigkeitsgenerator, bei dem weniger als 50% der beweglichen Teile der Getriebegegenstücke vorhanden sind. (Betrachten Sie es als das Fixie-Bike der Offshore-Kraft.)

Diese Vereinfachung der Mechanik sollte nicht nur zu weniger Wartungsarbeiten führen – eine große Herausforderung auf See -, sondern dem Hersteller zufolge auch mehr Tests und Montageprüfungen vor der Inbetriebnahme an Land ermöglichen, was die Kosten weiter senkt.

Reaktionsschnelle Überwachung und Bedienung

Natürlich sind Leistung, Installation und Wartung nicht das einzige Anliegen der Kraftwerksbetreiber. Sie möchten auch wissen, wie zuverlässig und zuverlässig ihre Stromversorgung sein wird. Zu diesem Zweck verfügen die D6-Turbinen über ausgeklügelte Überwachungsfunktionen, die alle Wetterbedingungen bis hin zum Status der mechanischen Komponenten anzeigen und deren Betrieb entsprechend anpassen. Anstatt sich selbst abzuschalten, wenn Windgeschwindigkeiten und Leistung zu hoch sind, verwenden diese Turbinen beispielsweise die Turbinenlaststeuerung (TLC) und die Hochwinddurchfahrtsregelung (HWRT), um ihre Leistung in Fällen zu regeln, in denen die Lasten normale Werte überschreiten.

Es ist alles beeindruckendes Zeug auf Papier, aber wie wird es funktionieren, wenn der Gummi die sprichwörtliche (etwas nasse und salzige) Straße erreicht hat?

Die Turbinen wurden bereits mit beschleunigten Lebensdauerprüfungen getestet. In dieser Zeit werden sie in einem Zeitraum von drei bis sechs Monaten einem simulierten Betrieb von 25 Jahren unterzogen. Aber es wird im kommerziellen Betrieb sein, dass sie wirklich beurteilt werden. Henrik Stiesdal, Chief Technology Officer bei Siemens Wind Power, erklärte gegenüber Renewable Energy World, dass die neue britische Offshore-Anlage ein entscheidender Prüfstein sein wird:

„Gunfleet Sands III ist für uns ein sehr wichtiges Projekt, um die 6-MW-Turbine mit Direktantrieb in die Offshore-Umgebung zu bringen. Die beiden Prototypen wurden unter härtesten Bedingungen vorgetestet und wir haben enorme Fortschritte mit den dabei gemachten Erfahrungen gemacht. Jetzt werden wir die Turbinen unter langfristigen Bedingungen der normalen Energieerzeugung testen. “

Mehr von Siemens zur Entwicklung der direkt angetriebenen Offshore-Windenergieanlagen im folgenden Video:

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