Tag med op i Siemens' 6 MW-mølle: Plads til en gåtur gennem generatoren

Tillykke til Siemens/Bonus med springet. Nogle spørgsmål :

"blev kørt fra fabrikken i Brande til Prøvestationen ved Høvsøre den 14. maj i år" Hvordan blev så stort udstyr kørt ad landevejen?

"2 stk, 3 MW transformer" bagest i nacellen Hvorfor lægge så tunge ting i nacellen (plejer at være i tårnet ved jorden)? Som modvægt til generator/vinger? For man skal jo "spare vægt, hvilket hele vejen har været et af de vigtigste mål"

"produktionsfaciliteterne skal ligge meget tæt på en havn" Siemens har vist arealer ved Esbjerg havn, men offshore-kontor i Vejle. Hvilken af disse (eller måske en tredje) by mon det bliver? England har vedtaget meget store havmølle-projekter.

"selve bundrammen udformet som en kæmpestor, 90 graders rør-bøjning, fremstillet i tykt støbejern" Kan den laves robust nok i kulfiber og dermed spare nogle ton?

"let fremadbøjede vinge-spidser" Jeg troede LM Glasfiber havde patent på dem?

Hvordan blev så stort udstyr kørt ad landevejen?

Billeder her : http://www.siemens.com/press/en/presspictu...

"2 stk, 3 MW transformer" bagest i nacellen Hvorfor lægge så tunge ting i nacellen (plejer at være i tårnet ved jorden)

Den undrede jeg mig også over, spørgsmålet er om det er switch-mode elektronikken der bliver talt om og ikke jernkernetransformatorer ?

Der mangler en tilmeldingsadresse . . .

Det er lykkedes os at presse totalvægten af møllehatten ned på 33-34 ton pr MW på en 6 MW model

Vil det sige at møllehatten vejer 200 ton??

Bent.

"blev kørt fra fabrikken i Brande til Prøvestationen ved Høvsøre den 14. maj i år" Hvordan blev så stort udstyr kørt ad landevejen?

scroll lidt ned på nedenstående link og du kan se en video af transporten

http://www.proinvestor.com/boards/44382/Pr...-

"produktionsfaciliteterne skal ligge meget tæt på en havn" Siemens har vist arealer ved Esbjerg havn, men offshore-kontor i Vejle. Hvilken af disse (eller måske en tredje) by mon det bliver? England har vedtaget meget store havmølle-projekter.

6mw møllen og kommende offshore møller vil blive bygget på en ny lokalitet i UK hvor de allerde har sikret sig en option på et stort havne område

"

[quote]Det er lykkedes os at presse totalvægten af møllehatten ned på 33-34 ton pr MW på en 6 MW model

Vil det sige at møllehatten vejer 200 ton??

Bent. [/quote]

Lidt ærgerligt de ikke bruge de rigtige ord så man for alvor ved hvad man sammenligner. Men formoder "møllehatten" kun er selve nacellen og ikke nacelle + nav. Men ja det ser ud til at sewlve nacellen vejer 200t.

Vestas V164 på 7mw der vejer ncelle + navn 390 T +/- 50T. Navet på V164 vejer nok 50-75 t. Altså vejer V164 nacellen 315-340T.

Simpel opskallering koster altid mere på vægten end de første mw. Men selv hvis en opskalering af Siemens til 7mw vil betyde en nacellen vægt på 250T så er den stadig lettere end V164

Et par svar:

6 MW vindmøllen kan køres på landevejen. Besværligt, men lader sig gøre.

Hensigten med at have transformeren i mølletoppen er at have en helt færdig maskine, som kan kommissioneres på kajen ved at tilslutte til en 33kV tilslutning. Ved at have transformeren i mølletoppen opnås, at man ikke skal vente på tårnmontage på siten, før man kan checke hele kredsen fra generatoren over frekvensomformeren og til og med 33 kW transformeren.

Det er i øvrigt helt almindelige jernkernetransformere.

De sidder til gengæld ikke bagest i nacellen, men i en indkapsling fremme i bagenden lige ved tårntoppen. Dette er for at opnå, at transformeren kan hejses lodret ned ved eventuel udskiftning.

Møllen skal fortrinsvis produceres i en havn, men kan som nævnt også produceres i en norma møllefabrik og køres til havn.

Ja, man kunne godt lave bundrammen i kulfiber, men på grund af de store laster vil den nødvendige møngde kulfiber blive alt for dyr. Lav vægt kan købes for dyrt!

Vi kommenterer aldrig på patentspørgsmål.

Mvh Henrik Stiesdal

Hej Henrik

Forstår jeg det korrekt at det hele tiden har været meningen at udvikle de første prototyper med 120m rotor for så senere at opgradere til 150+ meter rotor? Og dermed også den nuværende nacelle inkl drivtog er dimensioneret herefter så den ikke bliver lidt tungere? Vh Kim

Jeps

Hej Henrik Traditionelt designede møller anvender store dump ballaster for at reducere effekten af vindstød. Har i et tilsvarende system på dette nye design eller håndtere i energien i vindstød på en anden måde? -Jørgen

Henrik Stiesdahl

Tillykke med den teknologiske landvinding!

Det er jo ret fantastisk, at man kan sætte 6 MW generator på et 90 meter tårn og bruge vinger der svarer til 90 meter tårnet. Men jeg har nogle konkrete spørgsmål, idet jeg går ud fra, at det netop er midlertidigt og mest for at teste generatoren først:

Fra artiklen, citat: "Møllevingerne på denne og de næste 11 stk. 6 MW-prototyper er en slags genbrug; idet det er samme type, kaldet B58, som sidder på Siemens' velkendte 3.6 MW offshore model med gear. Mest markant er de let fremadbøjede vingespidser, der modvirker, at vinden kan presse de lange vinger for tæt ind mod tårnet."

Det betyder altså, at en 6 MW generator skal fødes med energi fra vinden fra en rotor, som er designet til at føde en 3,6 MW generator, nemlig en B58. Jeg kan endvidere forstå, at det er meningen, at denne mølletype, skal have større vinger i fremtiden, nemlig vinger på mindst 150 meter. Jeg går ud fra, at de større vinger skal sørge for at bringe mere energi ind til den 6 MW store generator end B58 vingen er i stand til.

Mit spørgsmål lyder derfor, som følger:

A. Hvor meget strøm kan de møller, der stilles op nu på land, reelt producerer, når de benytter en propel fra en 3,6 MW mølle, men har en generator på 6 MW? Kan de overhovedet producere mere end 3,6 MW møllen er i stand til? I så fald, hvor meget mere?

B. Hvilken effekt vil en sådan mølle med 6 MW generator og propel fra 3,6 MW møllen kunne typegodkendes med i Danmark, hvor den i første omgang skal opstilles nogle steder på land, netop med propellen fra 3,6 MW møllen og ikke den fremtidige større propel? Jeg går ud fra, at møllerne skal typegodkendes med et effekttal, før de kan opstilles på landjorden i Danmark. I hvert fald, hvis de skal opstilles udenfor Høvsøre, som prototypemøller.

C. Hvordan bestemmer man kildestøjen for sådan en prototypemølle med 6 MW generator til brug for lokalplanerne og støjberegningerne ude i kommunerne, når man stort set ikke har møllen afprøvet endnu? Hvor højt regner man med at denne mølle støjer ved kilden? 111 dBa v 8 m/s? (3 dB mere end 3 MW møllerne, der larmer 108 dBa v 8 m/s, fordi møllens effekt er 6 MW) Eller?

D. Hvor stor statistisk usikkerhed skal man regne med på den forventede kildestøj (den gennemsnitlige)? Der sigtes til IEC TS 61400-14, som er branchens standard for deklaration af kildestøjen fra vindmøller, hvor man beskriver, hvordan variationen i støjen mellem identiske vindmøller, bør deklareres som kildestøjen med et tillæg til den deklarerede målte gennemsnitlige støj, som 1,645 x std.afv. for gennemsnittet. Hvad gør man for eksempel så længe man ikke har målt nogen møller eller ikke har målt ret mange?

De tyske producenter ligger 450-500 tons for 5-6 MW møller. Og normalt vil nominelt effekt være tilstede ved ca. 12 m/s. Så vidt jeg husker opnås 6MW effekt ved ca. 14 m/s med 3,6 erens vinger.

Er det ikke korrekt Henrik?

Traditionelt designede møller anvender store dump ballaster for at reducere effekten af vindstød. Har i et tilsvarende system på dette nye design eller håndtere i energien i vindstød på en anden måde?

Moderne vindmøller som Siemens 6 MW er forsynet med en frekvensomformer, som gør det muligt at lade omløbstallet variere, mens der leveres konstant frekvens til nettet.

Dette arrangement har den fordel, at vindmøllens rotor kan få lov til at løbe lidt op i hastighed, når der er vindstød. Vingeindstillingen på navet styres af en hastighedsregulering. Løber rotoren op i hastighed, reguleres vingerne, så drejningsmomentet reduceres, og derved sænkes hastigheden igen Rotorens interti gør, at hastighedsvariationerne ikke bliver alt for store. Mens rotoren således varierer lidt i hastighed, producerer vindmøllen konstrant effket og frekvens til nettet.

Der er med dette arrangement ikke brug for nogen form for dump load

De tyske producenter ligger 450-500 tons for 5-6 MW møller. Og normalt vil nominelt effekt være tilstede ved ca. 12 m/s. Så vidt jeg husker opnås 6MW effekt ved ca. 14 m/s med 3,6 erens vinger. Er det ikke korrekt Henrik?

Med 120 m rotordiameter opnår Siemens 6 MW mærkeeffekten ved ca. 14 m/s.

Med den nye rotor, som vi indtil videre kun betegner som "større end 150 m", opnår Siemens 6 MW mærkeeffekten ved ca. 12 m/s.

Nacellen har den samme vægt for de to rotordiametre.

Spændende artikel om den nye generatorteknologi fra Siemens til deres 6 MW mølle. Det er godt for branchen at høre at de har: arbejdet med at få generatorfabrikanterne til at se anderledes på disse store generatorer. Nemlig ikke som et projekt med én ny type ad gangen, men som et produkt på samlebånd, der hele tiden skal effektiviseres og billiggøres. Og faktisk er det lykkedes os at nedbringe produktionsprisen markant,« siger han.

Hvad mon kostprisen så er for den 6 MW generator? Er den drevet af materialeomkostningerne eller timeforbruget i produktionen? Af de særlige rare earth materials, som anvendes i magneterne eller at der kun er en mulig leverandør? Er der nogen erfaring med priser på så store generatorer? Og hvordan vedligeholdes og udskiftes en generator som denne?

Hvad mon kostprisen så er for den 6 MW generator? Er den drevet af materialeomkostningerne eller timeforbruget i produktionen? Af de særlige rare earth materials, som anvendes i magneterne eller at der kun er en mulig leverandør? Er der nogen erfaring med priser på så store generatorer? Og hvordan vedligeholdes og udskiftes en generator som denne?

Siemens oplyser ikke kostpriser for komponenter.

Efter indsatsen på at få industrialiseret produktionen, domineres kostprisen af materialeprisen

De magneter, som anvendes i generatoren, kan leveres af en lang række forskellige leverendører.

Generatoren er principielt vedligeholdelsesfri, men i realiteten skal der nogle gange i produktets levetid foretages almindeligt visuelt eftersyn og efterspændes bolte. Generatoren overvåges kontinuerligt med dedikeret tilstandskontrol.

Jeg har stillet spørgsmålet før i anden forbindelse uden at få svar, ville der ikke være meget at vinde ved at bringe generator med eller uden gear ned på jorden og overføre kraften med en krumtap og letvægtsplejlstænger?

Jeg har stillet spørgsmålet før i anden forbindelse uden at få svar, ville der ikke være meget at vinde ved at bringe generator med eller uden gear ned på jorden og overføre kraften med en krumtap og letvægtsplejlstænger?

Nej, det duer ikke til store vindmøller. Momenterne og dermed kræfterne i plejlstænger er alt for store.

En 6 MW vindmølle med en stor rotor har et omløbstal på ca. 10 o/min, og det giver et drejningsmoment på 6000 kNm. Med en krumtaparm på 1 m ville man således få +/- 6000 kN aksialkraft i plejlstangen. Det er ganske enkelt ikke realistisk at holde styr på i lejer og stænger.

Hej Henrik

De nuværende gearløse vindmøller bruger store mængder af RA. Og med RA prisernes himmelflugt begynder det reelt set at betyde noget for cost of energy.

Du har tidligere sagt her på ING at der findes alternativer til RA men at disse vil betyde en tungere generator. Hvis man udfaser RA vil det så betyde et redesign af hele drivtoget + tårn og fundament pga en 10-25% større vægt? Vil diameteren på ring generatoren blive større?

De nuværende gearløse vindmøller bruger store mængder af RA. Og med RA prisernes himmelflugt begynder det reelt set at betyde noget for cost of energy.

Du har tidligere sagt her på ING at der findes alternativer til RA men at disse vil betyde en tungere generator. Hvis man udfaser RA vil det så betyde et redesign af hele drivtoget + tårn og fundament pga en 10-25% større vægt? Vil diameteren på ring generatoren blive større?

Man beregner normal energiprisen fra et kraftværk som forholdet mellem summen af den indledende investering plus levetidsomkostningerne til service m.v. plus levetidsomkostningerne til brændstof, divideret med den samlede energiproduktion i levetiden, det hele diskonteret med den relevante rentesats (f.eks. 7%). Resultatet af denne beregning kaldes "Levelized Energy Cost" eller LEC.

For en vindmølle er beregningen lidt enklere end for konventionelle kraftværker, fordi levetidsomkostningerne til brændstof kan sættes til nul.

Under anvendelse af denne beregningsmetode kan man let beregne, hvor meget de enkelte komponenter af vindmøllen, infrastrukturen, service m.v. betyder for energiprisen (LEC).

Med dagens priser på råvarer udgør magneterne i en 6 MW DD generator ca. 1% af den samlede energipris. Når man tager de mange store fordele ved disse magneter (feltstyrke, robusthed og kompakthed) i betragtning, er magneter med sjældne jordarter stadig klart at foretrække fremfor andre magnetiseringssystemer.

Skulle der blive behov for at udfase magneter med sjældne jordarter, er der forskellige alternativer, herunder bl.a. konventionel elektrisk magnetisering og magnetisering med andre typer permanentmagneter uden sjældne jordarter.

Med sådanne alternative løsninger vil den samlede mølletop (nacelle plus rotor) typisk blive knap 10% tungere end nu.

En større krumtap, eller et arrangement med to ringe forbundet med en serie plejlstænger befæstiget i ringene med en aksial artikulering der tillader dem at passere hinanden kunne måske overkomme problemet? Jeg forestiller mig der må være meget at spare ved at hente generatoren ned på jorden..