Tekniske udfordringer ved offshore vindmølle parker. Præsentation af Vestas Wind Systems A/S

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Tekniske udfordringer ved offshore vindmølle parker. Præsentation af Vestas Wind Systems A/S"

Rudolf Lauritzen
7 år siden
Visninger:

1 Tekniske udfordringer ved offshore vindmølle parker Præsentation af Vestas Wind Systems A/S

2 4 Tekniske udfordringer ved offshore vindmølle parker 10. juni 2004 Hans Michael Hansen Technical Manager M.Sc. Structural Engineering 2

3 Fordelene offshore 20-30% større vindenergi er til rådighed sammenlignet med en onshore placering. Normalt få berørte, som kan gøre indsigelser gældende mod etablering af en offshore park. Der vil kunne etableres mange møller på en given lokalitet. 3

4 Ulemperne offshore Prisen for den enkelte vindmølle er højere offshore, primært som følge af større fundamentsomkostninger. Afstanden til nettilslutningspunktet er normalt større. Adgangsmulighederne til den enkelte mølle er vanskeligere og er vejrligsafhængige. (Østersøen: Et mindre problem) (Nordsøen: En stor udfordring) 4

5 Offshore kunderne og deres forventninger Offshore parker er kun rentable ved stordrift, dvs. når der installeres mange møller. Investeringen er i mia-klassen, så det er kun professionelle investorer, som i øvrigt stiller krav til de leverede møller, der kan løfte en sådan opgave. Ud over krav til møllerne, stilles der især krav til en sikker forventning af den investerede kapital. Ansvarsforhold skal være entydige, hvorfor udbud i EPC form vinder mere og mere frem. 5

6 Leverandørens krav til udbyderen af en offshore park Der skal foreligge de nødvendige myndighedstilladelser og præcise oplysninger om: -Vindforholdene på siten -Bølgeforholdene på siten -De aktuellevanddybder og beskrivelse af de geotekniske forhold inklusive boringer til fuld dybde Omfanget af nødvendige forundersøgelser afhænger af forholdene på den aktuelle site: Homogene forhold: Lavt niveau ( lave omkostninger ) Inhomogene forhold: Højt niveau ( betydelige omkostninger) 6

7 Konkurrence parametre for et offshore udbud Det garanterede rådighedstal for parken skal være højt aht. den maximale forrentning af investeringen. Der efterspørges en afprøvet mølle, som kan forventes at yde en driftssikker produktion i den forventede levetid på min. 20 år. Tilbudet skal være baseret på et konkurrencedygtigt design af fundamenterne, der endvidere skal være forbundet med et minimum af risici under udførelsen. 7

8 Tekniske udfordringer i forbindelse med design af fundamenterne Samme udførelses koncept for hele parken er optimal, da mobiliserings- og installationsomkostningerne for offshore fundamenter er store. (Homogene site forhold: Intet problem) (Inhomogene forhold:en stor udfordring at skulle leve op til) Fundamenterne skal primert kunne modstå vind- og bølgelaster. Disse er af dynamisk karakter, så design kriterierne er ekstrempåvirkninger og ikke mindst udmattelseslaster. 8

9 Egenfrekvenser påkalder sig særlig opmærksomhed. Optimerede vindmøller til offshore installation er i dag baseret på PRVS teknik, for bl.a. at nedbringe fundamentslasterne. Egenfrekvensen for den intregrerede konstruktion skal derfor ligge indenfor nogle snævre grænser, uafhængigt af vanddybden og evt. scour. 9

10 Fundamentstyper Monopile (stål ) Gravitation ( beton ) Tripod hhv. quadropod koncepter Sugebøtte princippet Det optimale fundament på en given site afhænger primært af vanddybden og de geotekniske forhold! Interface punktet mellem fundaments- og mølleleverance: Østersøen:< 10m Nordsøen:< 20m Arbejdsplatformen placeres normalt godt 1m over 50 års max. bølgeniveau og lige under interface. 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 Valg af navhøjde offshore Den optimale navhøjde offshore er så lav som muligt: (Arbejdsplatform + passende afstand til rotor + D/2) Minimum kravet er: 20 m + D/2 Det vil normalt ikke kunne betale sig at øge navhøjden. Merproduktionen vil ikke kunne forrente merinvesteringen i fundamenterne! 15

16 Et aktuelt projekt, Kentish Flats Er et UK runde 1 projekt med 30 møller (<90MW). Middelhastigheden er 8,7m/s jf. G&H rapport. Bygherren er ELSAM. VESTAS er leverandør på EPC basis inklusiv en 5 års servicekontrakt. Underentreprenører m.v. pt. er: -MTHøjgaard på fundamenterne med Rambøll for design. -AEI Cables Ltd. på kablerne -Certificeringen er gennemført af DNV Afleveringsterminen er Fundamenterne (monopiles) bliver udført i år! Forholdene på siten: -Vanddybden er op til 8m -Havbunden består primært London Clay 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 Særlige tekniske fokusområder offshore Effektivt adgangssystem (boatlanding) Kranarrangement for enkel reservedels forsyning. Lukket nacelle og tårn for at undgå indtrængen af salt. 1-års serviceinterval på offshore møllen i stedet for det normale halvårlige serviceinterval onshore. Effektivt system for beskyttelse mod lynnedslag. Særlige foranstaltninger vedr. korrosionsbeskyttelse. Gennemtestede løsninger mht. evt. udskiftning af hovedkomponenter som gearkasse, generator, transformator, etc. 25

26 26

27 Succeskriterier offshore Sørg for bedst mulig adgang til møllerne for inspektion og vedligeholdelse (På Kentish Flats en simpel udfordring). Installer kun møller offshore, som er gennemtestede og har kunnet demonstrere en pålidelig drift, dvs. har en høj MTBF. (Sidstnævnte er i konflikt med, at markedet efterspørger større og mere effektive offshore møller!!) Morale: Det kan være umådeligt tidsrøvende som følge af vejrliget, at få rettet en fejl offshore og det er med sikkerhed meget, meget dyrere at få rettet en fejl offshore end onshore!! 27

28 Hvor er boatlanding? 28

29 Spørgsmål? 29

Relaterede dokumenter

Driftssikker Vindmølle

Driftssikker Vindmølle Kingspan Wind er det seneste produkt i Kingspan Groups miljøvenlige sortiment. Resultatet af 30 års forskning, udvikling og innovation med installationer i mere end 60 lande og på