211service.com
GE grijpt tandwielloze windturbines
Bij een nieuwe aankoop GEVEN zet in op een vroege turbinetechnologie die offshore windparken goedkoper in onderhoud zou kunnen maken. de overname van ScanWind , gevestigd in Trondheim, Noorwegen, heeft GE ook vaste voet aan de grond gekregen in de groeiende markt voor offshore windenergie.
één snelheid: ScanWind test sinds 2003 tandwielloze windturbines van 3,5 megawatt aan de Noorse kust.
In plaats van versnellingsbakken gebruikt ScanWind een nieuwe direct-drive generatortechnologie in zijn 3,5 megawatt-turbines. Dit maakt de turbines betrouwbaarder, zegt het bedrijf, door de uitvaltijd en reparatiekosten te verminderen - een bijzonder belangrijke overweging voor offshore turbines, waar het duurder is om technici te sturen voor onderhoud. ScanWind test sinds 2003 de turbines aan de Noorse kust.
GE, gevestigd in Fairfield, CT, is 's werelds op een na grootste fabrikant van windturbines, met meer dan 12.000 geïnstalleerde turbines wereldwijd. Maar GE's offshore windenergieportfolio is tot nu toe minimaal en het bedrijf wil zijn offshore-aanbod uitbreiden. Door ScanWind over te nemen, zijn expertise en kennis van wind op land over te dragen en technologieën toe te voegen zoals monitoring en detectie op afstand, hoopt GE dat het een solide, kosteneffectief offshore windproduct kan maken.
Bij conventionele windturbines draaien de wieken een as die via een tandwielkast met de generator is verbonden. De versnellingsbak zet de draaisnelheid van de wieken – 15 tot 20 omwentelingen per minuut voor een grote turbine van één megawatt – om in de snellere 1800 omwentelingen per minuut die de generator nodig heeft om elektriciteit op te wekken. Windturbines zijn heel anders dan elke andere versnellingsbaktoepassing, zegt Sandy Butterfield, hoofdingenieur van het windprogramma bij de Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie in Golden, CO. Je gaat van een zeer lage snelheid naar een hoge snelheid. Meestal is het het tegenovergestelde.
De meerdere wielen en lagers in een tandwielkast van een windturbine lijden onder enorme stress door windturbulentie, en een klein defect in een onderdeel kan de turbine tot stilstand brengen. Dit maakt de tandwielkast het meest onderhoudsvriendelijke onderdeel van een turbine. Tandwielkasten in offshore-turbines, die te maken hebben met hogere windsnelheden, zijn nog kwetsbaarder dan die in onshore-turbines. Butterfield leidt een onderzoek naar de betrouwbaarheid van versnellingsbakken met turbinefabrikanten om zwakke punten in het ontwerp te identificeren die vermeden kunnen worden.
Het turbineontwerp van ScanWind maakt de versnellingsbak volledig overbodig. In plaats daarvan is de rotoras rechtstreeks aan de generator bevestigd, die met dezelfde snelheid draait als de bladen.
In een turbinegenerator draaien magneten rond een spoel om stroom te produceren - hoe sneller de magneten draaien, hoe meer stroom er in de spoel wordt geïnduceerd. Om de lagere draaisnelheid van een direct drive generator te compenseren, wordt de rotatiestraal vergroot, waardoor de snelheid waarmee de magneten rond de spoel bewegen effectief toeneemt.
Noordelijke wind: ScanWind heeft turbines geïnstalleerd langs de Noorse kust.
Door de versnellingsbak van de windturbine te verwijderen [verwijdert] het technisch meest gecompliceerde deel van de machine, waardoor de betrouwbaarheid inherent wordt verbeterd, zegt Henrik Stiesdal , Chief Technology Officer van Siemens AG . Als er bovendien een permanente magneet in de generator wordt gebruikt, zoals bij nieuwere turbines het geval is, gaat het rendement nog meer omhoog. Dat komt omdat, in tegenstelling tot de huidige elektromagnetische generatoren, permanente magneten geen stroom nodig hebben.
Direct aangedreven generatoren kosten momenteel meer dan tandwielkasten en zijn 15 tot 20 procent zwaarder. Toch is de beslissing van GE om ScanWind te kopen slim, zegt Butterfield. Offshore-machines zijn zo duur in onderhoud dat sommige mensen denken dat de wisselwerking kantelt in het voordeel van direct aangedreven generatoren, zegt hij. Ik ben optimistisch dat er technologie is die zal helpen om direct aangedreven generatoren te verlagen in gelijke mate met het gewicht en de kosten van tandwieloverbrengingen.
Siemens gelooft van wel. De leider in offshore windenergie test al meer dan een jaar twee proof-of-concept direct-drive turbines van 3,6 megawatt nabij Denemarken. Stiesdal zegt dat de technologie heeft bewezen net zo goed te werken als versnellingsbakken op het gebied van vermogen, trillingen, temperatuur, geluid en betrouwbaarheid. Nu is het een kwestie van de kosten verlagen.
GE verwacht tegen eind 2012 een marktklaar product te hebben. Het richt zich in eerste instantie op de Europese markt omdat bijna alle 1.473 megawatt aan offshore windenergie die momenteel beschikbaar is, afkomstig is van installaties langs Europese kusten. Volgens industrieanalisten moet deze capaciteit tegen 2020 30.000 megawatt bereiken als de Europese Unie haar doelstellingen op het gebied van hernieuwbare energie wil halen. Een van de redenen om voor ScanWind te kiezen, zegt GE, is vanwege de aanwezigheid van het bedrijf in de Scandinavische landen, die samen met het VK en Duitsland de beste plekken zijn voor offshore windenergie.