Offshore-Windenergie für einen nachhaltigen Energiemix
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- Sarah Michel
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1 Offshore-Windenergie für einen nachhaltigen Energiemix Michael Hannibal CEO EMEA Offshore, Siemens Wind Power Energy Sector, Siemens AG Seite September 2012 Michael Hannibal Siemens, 2012 AG
2 Wind Power Division Steckbrief Wind Power Division CEO Dr. Felix Ferlemann Business Units Portfolio Marktposition EMEA (Europa, Naher Osten, Afrika) Americas (Nord- und Südamerika) Onshore Windparks Offshore Windparks Service Offshore Nr. 1 Beteiligungen A2SEA Spezialschiffe Mehrheitseigner DONG Energy APAC (Asia-Pacific) Zwei Joint Ventures mit Shanghai Electric Seite September 2012 Michael Hannibal
3 Offshore Markt der Zukunft: UK, Deutschland, China und USA machen ca. 80% des Marktes aus Globaler Wind Onshore and Offshore Markt Globaler Wind Offshore-Windmarkt nach Regionen GW/a ,2 +4% ,4 Wind Offshore GW/a +20% 12,4 Rest Americas und APAC Rest EMEA USA China 42,2 46,3 Wind Onshore 4,2 Deutschland 80% United Kingdom Quelle Siemens Energy Seite September 2012 Michael Hannibal
4 Siemens Wind Power Weltweit die Nummer 1 in Offshore Abgeschlossene Projekte (mit Windturbinenanzahl) Projekte im Auftragsbestand (mit Windturbinenanzahl) United Kingdom: 7 (394) United Kingdom: 7 (635) Dänemark: 8 (299) Schweden: 1 (48) Deutschland: 6 (439) Dänemark: 1 (111) Deutschland: 1 (21) China: 1 (21) Norwegen: 1 (1) Finnland: 1 (1) Offshore-Windleistung von Siemens weltweit: ~2.5 GW Seite September 2012 Michael Hannibal
5 Vorteile der Offshore-Windkraft...Nachhaltigkeit 7 Monate zur positiven Energiebilanz (nach dieser Zeit hat ein Offshore-Windpark im Schnitt den Energieaufwand für Herstellung, Transport und Installation wieder eingespielt) 100% CO 2 -freie Stromerzeugung (selbst unter Berücks. des CO 2 -Ausstoßes für Herstellung, Transport, Installation & Wartung liegt der CO 2 -Ausstoß bei nur 7-12g CO 2 /kwh) hohe Zuverlässigkeit 97% Verfügbarkeit und mehr Mehr als 2 Jahrzehnte Betriebszeit weisen die ersten Offshore-Windenergieanlagen von Siemens bereits auf stetigere Ausbeute 100% mehr Vollaststunden (Offshore mehr als Betriebsstunden jährlich mit voller Leistung möglich) Binnenland 7 GWh Offshore- Windkraft bedeutet höheren Aufwand, aber auch breite Akzeptanz höhere Ausbeute Deutlich höherer Ertrag pro Turbine Typische jährliche Ertragsleistung 2.3 MW Turbine 3.6 MW Turbine 6.0 MW Turbine enormes Potenzial Küstennah (onshore) 9 GWh 12 GWh 23 GWh Offshore 18 GWh 31 GWh 80% mehr Kapazität (heute Windturbinen mit 30 Gigawatt Gesamtleistung in Dtl. installiert, 25 Gigawatt offshore bis 2030 geplant) Seite September 2012 Michael Hannibal
6 Offshore-Windenergie nimmt steile Entwicklungskurve 1990s 2000s Present Länder mit Offshore- Windenergie Durchschnittliche Projektgrößte 6 MW 90 MW ~ 350 MW >500 MW Durchschnittliche järhliche Neuinstallationen 3 MW 230 MW ~ MW MW Wichtige Hersteller >8 Durchschnittliche Turbinenleistung < 0.5 MW 3 MW 5-6 MW >6 MW Durschnittlicher Rotordurchmesser 37 m 98 m m m Durchschnittliche Wassertiefe 5 m 15 m ~ 30 m bis zu 200 m Kunden Skandinavische Energieversorger Europäische Energieversorger Energieversorger und Investoren; Europäische Projektentwickler Energieversorger und Investoren; Große internationale Konsortien und Entwickler Quelle: E W EMEA OF BD Seite September 2012 Michael Hannibal
7 Von 30 Kilowatt bis 6 Megawatt Leistung in 30 Jahren 6 MW 79,8 Meter 11 Meter 35 Meter 154 Meter 30 kw 450 kw Seite September 2012 Michael Hannibal
8 Ambitionierte Offshore-Ziele in Großbritannien Großbritannien ist derzeit der größte Offshore-Markt. Geplant ist ein rascher und starker Ausbau der Offshore-Windkraft. 1.2 Gigawatt 7.2 Gigawatt 2.0 Gigawatt 32.0 Gigawatt 6.0 Gigawatt 48.4 Gigawatt Großbritannien (Round 1 abgeschl.) (Round 2 läuft) (Erweit. 1&2 läuft) (Round 3 geplant) (Schottland geplant) 25% Offshore-Anteil am Strommix bis 2020 Seite September 2012 Michael Hannibal
9 London Array Lage Seite September 2012 Michael Hannibal
10 London Array das größte Offshore-Windkraftwerk der Welt Phase Eins: 175 Windturbinen von Siemens mit einer Leistung von 3,6 Megawatt und einem Rotordurchmesser von 120 Metern, Nabenhöhe über dem Meeresspiegel: 87 Meter. Zwei Offshore-Umspannstationen und eine Umspannstation and Land. Gesamtleistung von 630 Megawatt könnte ausreichen, um mehr als Haushalte mit Strom zu versogen. Dies entspricht Tonnen CO 2 jährlich oder dem Ausstoß von knapp Autos jährlich. Siemens wird zudem eine Gewährleistung sowie den Service für die Windturbinen über einen Zeitraum von fünf Jahren übernehmen. Phase Zwei: Ausbau auf eine Leistung von 1 Gigawatt Das Projekt wird von DONG Energy, E.ON und Masdar entwickelt Seite September 2012 Michael Hannibal
11 London Array Meilensteine Im Juli 2009 hat der Projektstart in Cleve Hill begonnen (Umspannstation an Land) Im Mai 2001 folgte die Installation der ersten Fundamente auf dem Meer Die erste Turbine ist im Januar 2012 errichtet worden. Alle Fundamete sind seit Ende August 2012 installiert Erster Strom wird für Herbst 2012 erwartet Alle Turbinen werden Ende 2012 errichtet sein. Seite September 2012 Michael Hannibal
12 Wirtschaftlichkeit der Wind-Technologie: Wo liegen die Optimierungspotenziale? Rotorblätter Bestimmen die Energieausbeute Gondel mit Antriebsstrang Leichte Bauweise erhöht Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit Turm Höhe entscheidet über die Windausbeute Projektmanagement, Transport & Installation Wichtiger Kostenfaktor Balance of plant (BoP) Hoher Anteil der Infrastruktur an den Gesamtprojektkosten Service Wichtig für die Verfügbarkeit Seite September 2012 Michael Hannibal
13 Stromgestehungskosten senken: Innovationen Beispiel 1: Längstes Rotorblatt der Welt B75 Größere überstrichene Rotorfläche erhöht die Windausbeute IntegralBlade-Technologie: Rotorblätter aus einem Guss Verzicht auf Klebestellen und optimierte Produktion senken Kosten Seite September 2012 Michael Hannibal
14 Stromgestehungskosten senken: Innovationen Beispiel 2: Gondel Direct Drive Technologie Getriebeloser Antriebsstrang sorgt für höhere Verfügbarkeit 50% weniger Teile verringern Wartungsaufwand 30% weniger Gewicht erleichtert Installation auf See Höhere Energieausbeute Seite September 2012 Michael Hannibal
15 Stromgestehungskosten senken: Innovationen Beispiel 3: Offshore-Windturbine mit 6 Megawatt Getriebelose Windturbinen mit einer Leistung von 6 Megawatt und Rotordurchmessern von 120 bzw. 154 Metern sind spezielle für den Einsatz auf dem Meer konzipiert. Einfaches Design basiert auf den Erfahrungen der getriebelosen Antriebstechnologie kleinere Maschinen von Siemens. Gewicht von Maschinenhaus und Rotor beträgt weniger als 350 Tonnen ein neuer Standard bei Offshore-Windturbinen. Dies trägt dazu bei, die Kosten von Offshore-Windenergie weiter zu senken. Turbinendesign ist für die Installation und die Inbetriebsetzung auf dem Meer optimiert worden. Hoher Stellenwert der Sicherheit auf hoher See, wirkt sich positive auf die Kosten von Service und Wartung aus. Prototyp Installation, Høvsøre, Dänemark Seite September 2012 Michael Hannibal
16 Stromgestehungskosten senken: Weitere Hebel Industrialisierung Einführung von Fertigungsstraßen für Gondeln senkt Produktionszeiten von 36 auf 15 Stunden Die Stromgestehungskosten lassen sich auch über höhere Stückzahlen von Windturbinen senken. Seite September 2012 Michael Hannibal
17 Stromgestehungskosten senken: Weitere Hebel Synergien mit der Schiffindustrie Strategische Partners Partnership with A2SEA Siemens ist Anteilseigner: DONG 51%, Siemens 49% A2SEA ist ein Unternehmen mit Sitz in Fredericia (DK) A2SEA installiert Offshore-Windparks Senkt Installationszeiten- und kosten bei der Realisierung von Offshore-Windprojekten Starkes Engagement in der Offshore-Windindustrie. Seite September 2012 Michael Hannibal
18 Vielen Dank! Seite September 2012 Michael Hannibal
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![Windenergie. P kin = ½ (v 2 1 v 2 2 ) v Rotor = ½ (v 1 + v 2 ) P kin = ½ ρ A ( ) = ¼ ρ A ( ) = ¼ ρ A [ ( ) ( ) ( )] ρ A ( ) ( ) ( )](/thumbs/36/17400937.jpg "Windenergie. P kin = ½ (v 2 1 v 2 2 ) v Rotor = ½ (v 1 + v 2 ) P kin = ½ ρ A ( ) = ¼ ρ A ( ) = ¼ ρ A [ ( ) ( ) ( )] ρ A ( ) ( ) ( )")
Windenergie P kin = ½ (v 2 1 v 2 2 ) v Rotor = ½ (v 1 + v 2 ) P kin = ½ ρ A ( ) = ¼ ρ A ( ) = ¼ ρ A [ ( ) ( ) ( )] Maximum berechnen durch Ableiten nach v 2 und Null setzen: ρ A ( ) Klanmerausdruck muss
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