Haliade 150 produziert die ersten Kilowattstunden

Alstom beginnt mit den Zertifizierungstests der 6 MW-Offshore-Windkraftanlage Haliade

Die Alstom Offshore-Windkraftanlage am Standort Le Carnet in der Nähe von Saint-Nazaire im Departement Loire-Atlantique (Frankreich) produziert die ersten Kilowattstunden. Zur Vorbereitung der Zertifizierung durchläuft die Haliade 150 eine Reihe von Onshore-Tests, bevor die zweite Windkraftanlage Ende 2012 in der Nordsee vor der belgischen Küste für weitere Offshore-Tests errichtet wird. Mit 6 MW und einem Rotordurchmesser von 150 Meter ist die Haliade 150 die größte Offshore-Windkraftanlage der Welt.

On- und Offshore Produktzertifizierungstests

Die Onshore-Tests ermöglichen die Überprüfung von zahlreichen Simulationen (u.a. Stress, Temperatur, Lebensdauer), die in den Design-Prozess der Haliade 150 eingeflossen sind, und haben das Ziel der Verbesserung der Betriebskapazität. Die Tests werden über einen Zeitraum von 18 Monaten durchgeführt.

Die Leistungskurve der Turbine ist entscheidend für dieses Zertifizierungsverfahren, da sie die Kapazität der Windkraftanlage zur effizienten Stromerzeugung in Abhängigkeit der Windstärke bestimmt. Ein Messturm, mit dem präzise Messungen der meterologischen Konditionen während der Tests durchgeführt werden, wurde neben der Windkraftanlage installiert. Weitere hundert Sensoren wurden an verschiedenen Stellen der Maschine angebracht.

Während der andauernden Vorprüfungen produziert die Windkraftanlage die ersten Kilowattstunden bei niedriger Leistung (0,5 MW - 1/12 der zukünftigen Leistung), um das Rotationssystem der Rotorblätter sowie die Übertragung der vom Generator produzierten Elektrizität zum Hochspannungsnetz über die elektrische Umspannstation zu testen. 

Dieser Phase folgt die Validierungsphase, in der die Stromproduktion der Windkraftanlage schrittweise gemäß der technischen Spezifikationen von o,5 MW auf 6 MW gesteigert wird. Ziel dieser entscheidenden Phase ist die Garantie einer minimalen unterbrechungsfreien Betriebszeit von 280 h. Die Anlage wird einer Reihe von Tests unterzogen, die den Wind, Vibrationen, die Temperatur der Magneten und die Luftspalt-Kühlung überprüfen. Für die Zertifizierung muss die Windkraftanlage drei Mal bei einer Windgeschwindigkeit von 20 m/s für eine Dauer von 10 Minuten getestet werden.

Der Standort Le Carnet liegt am Ufer der Loire-Mündung und wurde aufgrund seiner geologischen Beschaffenheit gewählt, die dem unterseeischen Untergrund ähnelt, in dem die Windkraftanlagen letztlich installiert werden soll. Der 25 Meter große Unterbau (Jacket-Bauweise) wurde auf Pfeilern installiert, die über 30 Meter tief in den Boden getrieben wurden. Darauf wurde dann der 75 Meter hohe Turm errichtet. Die Gondel schwebt in 100 Meter Höhe über dem Boden. Die Windkraftanlage und ihr Unterbau wiegen zusammen insgesamt 1.500 Tonnen.

Die im Turm installierte elektrische Ausstattung (Umwandler, Transformatoren, Niedrigspannungsnetz, Computersysteme und Rechner) wird umfassenden Validierungstests unterzogen. Im Generator werden Betriebstemperatur, Vibrationen, Strom und Spannung gemessen. Anschließend werden die unterschiedlichen mechanischen Komponenten der Turbine auf Vibrationen, Belastungen (vor allem der Rotorblätter) und Reaktionszeiten getestet. Die Onshore-Validierungstest werden mit der Analyse  der gesamten Turbinenleistung sowie der Steuerungssoftware-Parameter abgeschlossen .

Die Offshore-Tests ermöglichen das Testen verschiedener Aspekte der Wartung und Anbindung unter realen Betriebsbedingungen. Alstom und Belwind NV, der belgische Marktführer im Bereich der Offshore-Stromerzeugung, unterzeichneten eine Vereinbarung über die Errichtung der Haliade 150 auf der Bligh Bank, 45 km vor der belgischen Küste (auf der Höhe des Hafens Ostende). Die Windkraftanlage wird von Belwind in Lizenz betrieben. Die Haliade 150 wird in der ersten Projektphase an das Umspannwerk im Windpark angebunden. Die Vereinbarung gilt für die nächsten 10 Jahre und kann nochmals um 5 Jahre verlängert werden.
 
Modernste Technologie für die größte Windkraftanlage

Jede dieser Offshore-Windkraftanlagen der nächsten Generation wird den Strombedarf von 5.000 Haushalten abdecken können.

Um die großen Herausforderungen zu meistern, die das maritime Umfeld mit sich bringt, hat Alstom eine 6 MW Windkraftanlage entwickelt, die einfach, robust und effizient ist, um die Wettbewerbsfähigkeit der Offshore-Windkraft zu verbessern. Einfach: Diese Windkraftanlage wird ohne Getriebe per Direktantrieb funktionieren und ist mit einem Generator mit Permanentmagneten ausgestattet, um die Betriebs- und Wartungskosten zu reduzieren. Robust: Die Haliade 150 ist mit der PURE TORQUE®-Technologie (pure Torque = direktes Drehmoment) von Alstom ausgestattet, die den Generator schützt, indem sie unerwünschte Belastung durch den Wind auf sichere Weise an den Turbinenturm umleitet und so die Leistung optimiert. Und schließlich bietet die Haliade 150 mehr Effizienz dank ihres 150 Meter großen Rotors (die 73,50 Meter langen Rotorblätter sind die längsten der Welt), der für einen verbesserten Lastfaktor sorgt.

Die erste Windkraftanlage, die wie eine Erstserie gebaut wird

Die erste Gondel für die Haliade 150 wurde in einer temporären Vorserien-Fertigungsanlage in Saint-Nazaire montiert, in der im Laufe der nächsten drei Jahre etwa 40 Einheiten hergestellt werden sollen. Derzeit wird dort die zweite Windkraftanlage des Typs Haliade 150 montiert. Etwa 40 Ingenieure und Fachkräfte von Alstom sind mit diesen Montagetätigkeiten beschäftigt.
Die Montage beginnt mit dem zentralen Block der Turbine, der die Schnittstelle zwischen Turm und Gondel bildet. Dieser Block enthält das Nachführungssystem (welches auch ein Nachführungslager enthält), das die Anpassung der Position der Gondel in Relation zum Turm ermöglicht. So können Gondel und Rotorblätter der Turbine unverzüglich neu ausgerichtet werden, um den Wind einzufangen. Um die Wartungsarbeiten zu erleichtern, ist der zentrale Block mit einem Helipad ausgestattet, auf das Wartungspersonal von einem Hubschrauber aus abgeseilt werden kann.

Gleichzeitig wird der Zwischenblock am Permanentmagnetgenerator montiert, der direkt von den sich drehenden Rotorblättern angetrieben wird, um Strom zu erzeugen. Diese beiden Blöcke (zentraler Block und Zwischenblock) haben ein Gesamtgewicht von fast 300 Tonnen. Sie werden dann zusammenmontiert, um den Turbinenrotor aufzunehmen, an dem dann wiederum die drei Rotorblätter angebracht werden. Der Rotor mit einem Durchmesser von 150 Metern ist direkt mechanisch mit dem Generatorrotor verbunden. Die Gondel hat ein Gesamtgewicht von 360 Tonnen.

Die Vorserien-Fertigungsstätte in Saint-Nazaire wird eine wichtige Rolle beim zukünftigen Produktionsverfahren der Offshore-Windenergieanlagen spielen. Eine Reihe von Regeln und Verfahren werden von Anfang an beachtet und später auch für die kommerzielle Produktion übernommen werden. Die Vorserienproduktion ist für 2013 geplant, mit der Serienproduktion soll 2014 begonnen werden.

Ein neuer Industriesektor für französische und europäische Märkte

Alstom errichtet vier Fabriken in Frankreich zur Herstellung der Komponenten für Offshore-Windkraftanlagen und deren Montage im Hafengebiet von Saint-Nazaire (Departement Loire-Atlantique) für Gondeln und Generatoren sowie in Cherbourg (Departement Manche) für die Rotorblätter (in Kooperation mit LM Wind Power) und Türme. Mit einer Kapazität für 100 Einheiten pro Jahr werden die vier Fabriken im Jahr 2014 für die Gondeln und Generatoren und 2015 für die Rotorblätter und Türme ihren Betrieb aufnehmen. Darüber hinaus wird in der Region Pays de la Loire ein Engineering- und F&E-Zentrum mit 200 Mitarbeitern speziell zum Thema Offshore-Windenergie errichtet werden.

Diese französischen Standorte werden die ersten Standorte von Alstom weltweit sein, die ausschließlich auf Offshore-Windkraft ausgerichtet sind. Dadurch werden 5.000 dauerhafte qualifizierte Arbeitsplätze geschaffen, darunter 1.000 direkte Arbeitsplätze. Zu Beginn werden dort die 240 Windturbinen gefertigt, die ab 2016 in den französischen Windparks im Nord-Atlantik aufgestellt werden. Alstom ist der exklusive Lieferant für das Konsortium unter der Führung von EDF Energies Nouvelles, das drei von vier Ausschreibungen der französischen Regierung für sich gewinnen konnten. Zu dem Konsortium gehören außerdem Dong Energy, der dänische Energiespezialist und Weltmarktführer für Offshore-Windkraftanlagen, sowie die Entwickler Nass & Wind und wpd Offshore.

Das französische Industrieprojekt wird auch für den europäischen Markt von Nutzen sein: Mit einer geplanten Kapazität von 40 GW bis 2025 konzentriert sich der europäische Offshore-Windkraftmarkt hauptsächlich auf Nordeuropa (Großbritannien und Deutschland).
 

Pressekontakte
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Tanja Kampa (Alstom Deutschland), +49 621 329 2070, tanja.kampa@power.alstom.com