Ist Lifetime Extension für Ihrer alternde Turbine die richtige Lösung?

Der Lebensdauer Ihrer Windkraftanlagen verlängern: Erwägen Sie die Laufzeit Ihrer alternden Windkraftanlagen zu verlängern?


Abbau, Repowering oder Verlängerung der Lebensdauer Ihres alternden Windparks. New Energy Update hat 2018 einen Leitfaden für Eigentümer, Betreiber und Dienstleister von Windenergieanlagen veröffentlicht mit Hinblick auf die Entscheidungsfindung, wenn Optionen für den Abbau, das Repowering oder die Verlängerung der Lebensdauer Ihres alternden Windparks in Betracht gezogen werden. Der Leitfaden ist immer noch von hoher Relevanz, da das wachsende Volumen der Windkapazität in Europa das Ende seiner geplanten Lebensdauer erreicht.

In dem Leitfaden geht FTI Consulting davon aus, dass bis 2030 europaweit mehr als 86 GW Windkapazität stillgelegt werden sollen, basierend auf den GWEC-Zahlen für die weltweit installierte Windkapazität und einer typischen Lebensdauer von 20 Jahren für Windkraftanlagen. Mehr als drei Viertel dieser Kapazität entfallen auf nur fünf europäische Länder: Frankreich, Deutschland, Italien, Spanien und Großbritannien. Allein in Spanien und Deutschland wird bis Ende 2020 fast die Hälfte der installierten Windkapazität über 15 Jahre alt sein.

Sind Ihre Windenergieanlagen Teil der großen Menge an alternden, europäischen Windkraftanlagen und haben das Ende ihrer ursprünglich geplanten Lebensdauer erreicht, oder könnte eine Verlängerung der Lebensdauer in Betracht gezogen werden? Dann könnte Nachrüstung Ihrer bestehenden, alternden Turbinen mit neuen modernen Geräten und möglicherweise aktualisierter Software, um Zuverlässigkeit, Stabilität und höhere Leistung zu erzielen vorteilhaft und rentabel für Ihr Unternehmen sein.

New Energy Update argumentiert, dass Repowering aufgrund der Vorteile einer Verlängerung der Lebensdauer weniger attraktiv geworden ist:

- Durch die Verlängerung der Lebensdauer einer Turbine werden die lebenslangen Stromkosten (LCOE) in der Regel gesenkt und die Projekteinnahmen gesteigert.
- Es ist weniger anspruchsvoll behördliche Genehmigungen für eine Laufzeitverlängerung zu bekommen als im Bereich Repowering.
- Die durchschnittlichen Kosten für die Verlängerung der Lebensdauer einer Windkraftanlage betragen 100.000 Euro pro  MW im Vergleich zu 1 Mio. Euro pro MW für das Repowering.

Treffen Sie die korrekte Entscheidung in Bezug auf den Daten Ihrer Turbine

Im Leitfaden hat New Energy Update verschiedene Faktoren aufgelistet, die bei der Entscheidung über die Verlängerung der Lebensdauer zu berücksichtigen sind, und deswegen auch relevant in Bezug auf die Möglichkeiten für die Nachrüstung Ihrer Windkraftanlage. Einer dieser Faktoren ist ein allgemeiner Überblick über den Zustand Ihrer Turbine. Im Leitfaden wird es von New Energy Update festgestellt:

“Eine Überprüfung der tatsächlichen Belastungsdaten - entweder anhand historischer Aufzeichnungen oder durch zusätzliche Sensorik - kann die verbleibende Lebensdauer bestimmter Komponenten offenbaren.”

Philipp Stukenbrock vom Beratungsunternehmen 8.2 Consulting AG fügt hinzu:

“Sie müssen die analytische Berechnung Ihrer verbleibenden Lebensdauer pro Hauptkomponente verstehen, um kostspielige Reparaturen während des Betriebs nach 20 Jahren zu vermeiden.”

Zwei weitere kritische Faktoren, die überprüft werden müssen, sind die Verfügbarkeit von Ersatzteilen sowie eine vertragliche Überprüfung unter Berücksichtigung von Genehmigungen, Leasingverträgen, Stromabnahmeverträge und Netzanschlüssen. Andy Beetham, kaufmännischer Leiter des Support-Service bei Renewable Energy System (RES), erklärt, dass dies alles in einer Kosten-Nutzen-Analyse erfolgen sollte, weil die ergriffenen Maßnahmen eine Amortisation erfordern. Andy Beetham erklärt:

“Es wäre am besten, wenn Sie nur die Lebensdauer der Turbinen verlängern könnten, ohne den Betrieb des Windparks zu ändern.”

Das Schlüsselelement: Die Steuerung

Eines der Schlüsselelemente für die Verlängerung der Lebensdauer Ihrer bestehenden alternden Turbine ist die Steuerung. Sowohl Andy Beetham als auch Alex Byrne, Principal Engineer für Turbinentechnologie bei DNV GL, begründen die Nachrüstung des Steuerungssystems als Schlüsselelement in einem Programm zur Verlängerung der Lebensdauer von Turbinen. Andy Beetham sagt:

“Ein vollständiger Austausch der Turbinensteuerung kann die Zuverlässigkeit verbessern und Ausfallzeiten reduzieren. Das ermöglicht uns, nicht nur die Lebensdauer zu verlängern, aber auch die Leistung des Windparks selbst zu steigern.”

Das Austauschen von Bauteilen bedeutet häufig eine Leistungssteigerung, aber leider auch eine erhöhte Ermüdungsbelastung. Doch gibt New Energy Update an, dass eine neue Turbinensteuerung mit ausgefeilten Regelalgorithmen und zusätzlichen Sensoren die Leistung eines Generators steigern und damit die strukturelle Belastung genauer begrenzen kann.

Ein Steuersystem zur Verlängerung der Lebensdauer alternder Turbinen

Seit 2014 sind Dienste im Bereich Laufzeitverlängerung und Nachrüsten von Steuerungen aufgrund der Alterung der Windparks ein wachsender Trend. Große Wind-OEMs wie Gamesa und Vestas bieten nun Upgrade-Pakete für ihre Turbinen an. Unabhängige Dienstleister und Windkraftunternehmen wie Spica Technology entwickeln und verbessern jedoch seit Jahren wettbewerbsfähige Steuerungssysteme. Die OEMs bieten möglicherweise ein Upgrade für einen bestimmten Turbinentyp an, aber Spica Technology und andere Windkraftunternehmen bieten Steuerungen an, die für eine Verlängerung der Lebensdauer geeignet sind und für mehrere alternde Turbinentypen entwickelt wurden, um die Zuverlässigkeit und Leistung zu verbessern. Benny Thomsen, CEO von Spica Technologie, erklärt:

“Viele OEMs haben Schwierigkeiten, Daten aus ihren alternden Turbinen zu extrahieren im Vergleich zu modernen Turbinen. Durch den Austausch der alten Steuerung mit einem Fernsteuerungssystem und das Hinzufügen eines Überwachungssystems wird es möglich, die Wartung zu prognostizieren und Daten zwischen Turbinen zu vergleichen.”

So greifen Sie auf die Daten Ihrer Turbine zu

Laut Børsen.dk, plant Vestas, einen Teil seiner riesigen Datenmengen aus seinen Turbinen zu teilen, um seinen Kunden einen besseren Einblick zu ermöglichen. Christian Venderby, Leiter des Vestas-Dienstleistungssektors, erzählt Børsen.dk:

“Über viele Jahre hinweg haben wir neue Algorithmen entwickelt, die Big Data analysieren und Fehler in der Entwicklung identifizieren oder Ausfälle von Komponenten vorhersagen können.”

Der Zweck der Daten besteht im Wesentlichen darin, die Wartungskosten der Turbine niedrig zu halten. Der Zugriff auf die Daten einer Turbine ermöglicht:

- Mehr Wissen über die Turbine.
- Einblicke in technische Herausforderungen, bevor es passiert.
- Die Möglichkeit, Wartung und Austausch von Komponenten zu planen.
- Minimale Betriebsverluste und reduzierte Ausfallzeiten.

Der Zugriff auf die Turbinendaten ist jedoch kein neues Konzept. Windkraftunternehmen wie Spica Technology haben Überwachungssysteme entwickelt, die den Turbinenbesitzern und Dienstleistern den Fernzugriff auf ihren Turbinen und Windparks ermöglichen. Benny Thomsen erklärt:

“Unser Überwachungssystem hat den Zweck, den Servicetechniker so weit wie möglich von der Turbine fernzuhalten. Es verfügt über einen Fernzugriff auf die Turbine und ein Fernsteuerungssystem, mit dem die Turbine neu gestartet werden kann. Mit dem Überwachungssystem und dem Fernzugriff kann der Servicetechniker die Wartung vorhersagen und planen, um unnötige Serviceeinsätze an die Turbine vermeiden. Grundsätzlich hält es die Servicekosten niedrig für den Anlagenbetreiber.”

Laden Sie hier den vollständigen Whitepaper-Leitfaden von New Energy Update herunter.

Erwägen Sie die Laufzeit Ihres alternden Windparks zu verlängern, und möchten Sie mehr Zugriff auf die Daten Ihrer Turbine haben? Dann zögern Sie nicht, Spica Technology zu kontaktieren, um Ihre Möglichkeiten für Ihre Windkraftanlagen zu besprechen - oder treffen Sie uns im September auf der HUSUM Wind.

Erschienen am 16. Januar 2018. Aktualisiert 6. August 2019.

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