Vortrag: Referent: Wertschöpfung durch Windenergie Technische Entwicklungen in der Windenergiebranche

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1 Vortrag: Wertschöpfung durch Windenergie Technische Entwicklungen in der Windenergiebranche Referent: Volker Wöhrmann Sales Engineer Wind Power Plant Sales & Sales Support Vestas Central Europe

2 Technische Entwicklung in der Windenergiebranche am Beispiel der V MW Leea Landeszentrum für erneuerbare Energien Vestas Deutschland GmbH Dipl. Ing. Volker Wöhrmann, Vertriebsingenieur für Mecklenburg-Vorpommern 22. Februar 2013

3 1 Vestas stellt sich vor 2 Die Windenergie in Deutschland und Mecklenburg-Vorpommern 3 Die V MW - das Produkt 4 Die V MW die Weiterentwicklung 5 Fragen

4 1 Vestas stellt sich vor

5 Vestas stellt sich vor Vestas Winderfahrung seit : Der Schmied B.S. Hansen kommt in Lem an 1945: VEstjysk STaalteknik A/S wird VESTAS 1979: Die erste Vestas- Windenergieanlage wird produziert 1983: Die erste Vestas- Windenergieanlage in Deutschland (V15) 1995: Tunø Knob (DK) Vestas erster Offshore-Windpark 2004: Fusion von NEG Micon & Vestas 2005: Ditlev Engel, CEO 2011: Die V112 geht in Serie 5

6 Vestas stellt sich vor Vestas Winderfahrung seit 1979 Über WEA und über MW ca. 70 Ländern 30 kw kw 6

7 Erfahrung und globale Präsenz Globaler Ausblick, lokale Präsenz Mehr als ausgelieferte Turbinen seit 1979 ca. 7 Milliarden Euro Umsatz in 2012 > Mitarbeiter Lokale Präsenz in 69 Ländern weltweit 85 Nationalitäten 7

8 Vestas in Deutschland Produktion, Vertrieb und Forschung Husum Hamburg Lübeck (Generatoren) Berlin Aktuell über Mitarbeiter bei Vestas in Deutschland. Osnabrück Magdeburg (Gießerei) Dortmund Mutzschen Lauchhammer (Rotorblätter) Hauptsitz Nürnberg Vertrieb Produktion Forschung und Entwicklung Lager 8

9 Vestas verfügt über die weltweit größte Bandbreite von in Serie gefertigten Windnergieanlagen WINDENERGIEANLAGEN V kw V kw V MW V MW V90-1.8/2.0 MW V MW V MW V MW GridStreamer V90-1.8/2.0 MW GridStreamer V MW V MW V MW onshore V MW offshore V MW onshore V MW offshore 9

10 2 Die Windenergie in Deutschland und Mecklenburg-Vorpommern

11 Windenergie in Deutschland Regionale Verteilung der installierten Windleistung von Quelle: DEWI

12 Windenergie in Deutschland Marktanteil der Hersteller in Deutschland Stand Ende Quelle: DEWI

13 Entwicklung der Windenergie in Mecklenburg- Vorpommern Ausbau der Windenergie in den Jahren 2000 bis Quelle: BWE

14 3 Die V MW Das Produkt

15 Vestas V MW Eine Kombination aus bewährter und neuer Technologie Vestas MW V80/V90-Technologie Pitchsystem(Hydraulisch) Azimut-System Vestas-Steuerung Rotorblattkonzept V MW Technologie Triebstrang (Dreipunktlagerung) Kühlsystem (Cooler Top Technologie) Neu eingeführte Technologien Permanentmagnetgenerator Vollumrichter 15

16 Die richtige Anlage am richtigen Standort Erfüllt IEC IIA, IIIA und DIBt II DIBt II 84 m 94 m 119 m 140 m IEC IIA/ IECIIIA 84 m 94 m 119 m 16

17 Mehr Ertrag an Ihrem Standort Beispiel: 6,0 m/s Windgeschwindigkeit am Standort auf 100 m Ertrag in M kwh V80-60m V80-100m V90-95m V90-105m V90-125m V112-84m V112-94m V m V m ab 2005 ab 2006 ab 2011 Ertragsverdreifachung am selben Standort 17

18 Konstruktion auf Basis bewährter Technologie Permanentmagnetgenerator mit Vollumrichter Hocheffizientes, robustes System mit hervorragenden Eigenschaften beim Durchfahren von Netzfehlern (FRT) PM-Generator: Konstruktion von Vestas Niedrigere Wartungskosten Hohe Anpassbarkeit an zukünftige Anforderungen HCCBA-Lager (Hochleistungslager) Pitch-System/Rotorblattverstellung Konstruktionsbasis: V MW Doppelt gespeistes Pumpensystem gewährleistet Redundanz und Zuverlässigkeit Konstruiert für sicheres Arbeiten in der Nabe Vestas CoolerTop Betrieb in bis zu m Höhe ohne Leistungsminderung Kein Stromverbrauch für Lüfter Minimale Geräuschemissionen vom Kühlsystem im Vergleich zu Systemen mit Fremdkühlung Rotorblatt Konstruktion basiert auf der Blattkonstruktion der V MW 55 % größere überstrichene Fläche gegenüber V MW Großer Wurzeldurchmesser ( 2,6 m) sorgt für Langlebigkeit des Rotorblattlagers Blitzableiter und Erdungskabel sind integriert Robustes Profil, unempfindlich gegen Verschmutzung Verringerte Geräuschentwicklung Triebstrang Basiert auf der Getriebetechnologie der V MW Integrierte Rotorverriegelung für verbesserte Wartung Nachweisbar hohe Zuverlässigkeit und 18 Performance (Basis: VPDC- Datenauswertung) Windnachführung: Konstruktion basierend auf V MW und V MW 8 Windnachführgetriebe Robustes Gleitlager mit eingebauten Gleitflächen Robuste Konstruktion Hohe Zuverlässigkeit Niedrigere Energiekosten

19 Einfach, effizient, zuverlässig: das neue Energiesystem Permanentmagnetgenerator Besserer Wirkungsgrad bei Teillastbetrieb Vorteile durch Ausführung als Synchronmaschine: Vollumrichter weniger Einzelteile geringeres Ausfallrisiko keine Schleifringe/Bürsten kein Verschleiß, kein Wartungsbedarf interne Lüftung und Wassermantelkühlung sorgt für höhere Zuverlässigkeit durch gleichbleibend niedrige Temperaturen kompaktes Design erleichtert Montage und Austausch geringes Gewicht Hybridlager (Keramik) für höhere Zuverlässigkeit wassergekühlt, geringer Platzbedarf, höhere Effizienz Plug & Play modularer Aufbau für einfache Installation und Wartung, höhere Anlagenverfügbarkeit, Reparatur von Komponenten kann offline erfolgen Transformator 650 V kv, luftgekühlt Hochspannungskabel zuverlässig, installations- und wartungsfreundlich Schaltanlage Einfaches und effektives Versorgungssystem mit hoher Effizienz und hervorragender Leistungsfähigkeit beim Durchfahren von Netzfehlern 19

20 Die V MW Entwurfs- und Testphase Ausführliches Testprogramm aller Komponenten/Systeme (z.b. HALT) Vestas Testzentrum in Århus/Isle of Wight ISO-Zertifizierung auch von allen Zulieferern Verbesserung der Produktentwicklung mithilfe von Virtual Reality 20

21 Entworfen für einen unkomplizierten Transport Modularer Aufbau Leichter Transport: In Bezug auf Gewicht, Höhe und Breite berücksichtigen alle Komponenten lokale und internationale Grenzwerte für Standardtransporte Für die Hauptkomponenten können Standardanhänger verwendet werden Leicht zu verwendendes Hebesystem Einfacher Transport 21

22 Wartungsfreundliche Konstruktion Der Arbeitsbereich im Maschinenhaus wurde um 60 % gegenüber früheren Vestas-Windenergieanagen vergrößert Die Modulbauweise erlaubt einfachen Zugang und schnellen Komponentenwechsel Das Maschinenhaus wurde zusammen mit Technikern im Virtual Reality Centre entworfen, um eine gute Arbeitsumgebung zu gewährleisten (leichter Zugriff auf Werkzeuge, genug Raum für Wartungsarbeiten usw.) Verbesserte Servicebedingungen durch direkten Kranzugang zu den Umrichtermodulen für schnelle und sichere Wartung Steuerung der Schaltanlage über Internetverbindung Wartungsfreundliche Konstruktion. Darüber hinaus beschreiben leicht verständliche Schautafeln den Austausch aller wichtigen Komponenten. Wartungsfreundliche Konstruktion 22

23 Update V112 Derzeitiger Stand der Zertifizierung und Vermessung - Vom Prototyp zur Serienanlage Erfolgreiche Zertifizierung Alle Typenprüfungen nach DIBT und IEC Einheitenzertifikat Schallvermessungen laufen derzeit und zeigen erste positive Ergebnisse Test-Park in Niebüll Umfangreiches Testprogramm wurde durchgeführt Viele Optimierungen nachgerüstet Abgeschlossene 3-fach Vermessung Schall Die Windparks Lem (DK) und Simonsberg (DE) wurden schalltechnisch vermessen Alle 3 Messberichte für den Mode 0 liegen vor Mode 2 folgt bis Ende Q1 23

24 Produktion [kwh] V112 Update Leistungskurve Leistungskurve -- Gemessene LK -- Garantierte LK Windgeschw. [m/s] 24

25 VestasOnline die SCADA-Lösung von Vestas Maximiert den Output am Netzübergabepunkt Das SCADA-System macht eine Gruppe von Windenergieanlagen zu einem Windpark 25

26 VestasOnline ist zur Zeit eines der fortschrittlichstes SCADA-Systeme im Windenergiesektor Standardeigenschaften Ansicht des Anlagengrundrisses Meldungen über Ereignisse Grundlegende Statistiken Online-Produktionsansicht Ereignisansicht Permanente Überwachung Standard-Produktionsberichte Zusätzliche Eigenschaften Produktionsüberwachung Netzsteuerung Drittnetzintegration Anlagenanpassung Maximierte Produktion bei PCC Kundenspezifische Berichte 26 Monitoring des gesamten Windparks

27 Feedback Feedback Vestas Diagnose Zentrum Präventiver Service dank Datenüberwachung und Analyse WEA Datentransfer Vestas Performance & Diagnostic Centre Störfälle werden behoben und gewonnene Erkenntnisse weiterverwendet MONITOR LEARN & IMPROVE IDENTIFY & INITIATE PLAN & REPAIR Alarm Berichte Service Centre Berichte Arbeitsauftrag Analyse - Technology Kunde Techniker 27

28 Vestas Condition Monitoring (CMS) Vorhersage kostenintensiver mechanischer Ausfälle Schwingungsniveau Funktionsverlust Fehlerbehebender Service OHNE Condition Monitoring Produktionsverlust Erkannter Schaden Vorbeugende Wartung Schadensbegutachtung Ersatzteilbestellung Reparaturarbeiten MIT Condition Monitoring Begutachtung Ersatzteilbestellung Reparaturarbeiten Beurteilung der Gesundheit einer Anlage durch Analyse der gemessenen Signale Geschätzte Ausfallzeit optimierte Planung von Wartungsaktivitäten Time Kostenersparnis Optimierung der Wartungseffizienz Maximierte Verfügbarkeit und Produktion 28

29 Status Quo Track Record über V112 WEA weltweit verkauft 117 V112 in Deutschland errichtet (Stand ) 29

30 4 Die V MW

31 Das neue Familienmitglied - V MW (DIBt) DIE Vestas-Windenergieanlage für Schwachwindstandorte Zertifizierung von Vestas-WEA nach DIBt V MW GS DIBt 3: 60m V MW GS DIBt 2: 95m; 105m; 125m V MW DIBt 2: 94m; 119m; 140m DIBt 3: 94m; 119m V MW V?-? MW DIBt 2:??? 119m; 137m Mittlere Windgeschwindigkeit auf Nabenhöhe [m/s]

32 Größerer Rotor - Mehr Effizienz am gleichen Standort V MW V MW 10-20% höhere Erträge an Schwachwindstandorten im Vergleich zur V m² 20,1% 27% größere Rotorfläche m² 17,3% Δ AEP 14,7% 12,5% 12,9% 11,2% 9,7% 8,5% 10,6% 7,5% Weibull k=2.4 Weibull k=1.6 5,5 6 6,5 7 7,5 Durchschnittliche Windgeschwindigkeit (m/s)

33 Kenndaten Vergleich V112 und V126 V MW V MW Nennleistung kw kw Rotordurchmesser 112 m 126 m Überstrichene Rotorfläche 9852 m² m² Cut-in 3 m/s 3 m/s Windgeschwindigkeit bei der die Anlage die Nennleistung erreicht 12 m/s 12 m/s Cut-out (10 min. Mittelwert) 25 m/s 22.5 m/s Re-cut in (10 min. Mittelwert) 23 m/s 20 m/s Betriebstemperaturbereich Standartversion -20º C to +40º C -20º C to +40º C Betriebstemperaturbereich LT-Version -30º C to +40º C -30º C to +40º C Max. Höhe über NN 2000 m 2000 m 33

34 Leistungskurve Vergleich V112 und V126 34

35 Performance der bestehenden Flotte Die V126 basiert auf den bisher gemachten Erfahrung mit der V112 35

36 5 Fragen

37 37

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Copyright Notice The documents are created by Vestas Wind Systems A/S and contain copyrighted material, trademarks, and other proprietary information. All rights reserved. No part of the documents may be reproduced or copied in any form or by any means - such as graphic, electronic, or mechanical, including photocopying, taping, or information storage and retrieval systems without the prior written permission of Vestas Wind Systems A/S. The use of these documents by you, or anyone else authorized by you, is prohibited unless specifically permitted by Vestas Wind Systems A/S. You may not alter or remove any trademark, copyright or other notice from the documents. The documents are provided as is and Vestas Wind Systems A/S shall not have any responsibility or liability whatsoever for the results of use of the documents by you.