Herausforderungen bei Installation & Betrieb von Offshore Windparks - BWO - Bundesverband der Windparkbetreiber Offshore
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Herausforderungen bei
Installation & Betrieb von
Offshore Windparks
BWO - Bundesverband der
Windparkbetreiber Offshore
auf den
Offshore Spreewindtagen
am
21.-22. März 2019
BWO, ehemals AGOW // Paula Segelken, Referentin Technik
Wer wir sind
• Der BWO ist der Bundesverband von Unternehmen,
welche Offshore-Windparks in deutschen Gewässern
entwickeln, bauen und betreiben.
• Der BWO hat sich ehemals als AGOW Ende 2014 gegründet
und heißt seit Herbst 2018 BWO
30.03.19 2
Unser Vorstand
Vorsitzende des Vorstandes Stellvertretender Vorsitz
Catrin Jung Sven Utermöhlen
Head Of Market Development COO
E.ON Climate&Renewables GmbH
Stellvertretender Vorsitz Finanzvorstand
Detlef Schmeer Prof. Dr. Martin Skiba
Techn. Geschäftsführer Northland Power Inc.
Global Tech I Offshore Wind GmbH
30.03.19 3
Organisation der Geschäftsstelle
Verband
Mitglieder-
Vorstand Beirat
versammlung
Uwe
Knickrehm
Geschäftsstelle
Geschäftsführer
Pauline Tim Johanna Paula
Georgieva Bruns Kardel Segelken
Studentische Referent Referentin Referentin
Assistenz Politik Politik Technik
AG
AG AG AG AG
Energiepolitik
Umweltschutz Recht Engineering Betrieb
& Kommunikation
Gremien
Unter-AG
HSE
Innerhalb der Arbeitsgruppen werden weitere themenbezogene Arbeitskreise,
Workshops und Studien organisiert und durch die Geschäftsstelle betreut.
30.03.19 4
Übersicht möglicherweise noch unvollständig, € = Beitritt möglicherweise kostenpflichtig, da ein externer Auftrag vergeben wurde
Unsere Ziele
Die Energiewende in Deutschland und Europa soll gelingen.
Das ist unser oberstes Ziel.
Deswegen arbeiten wir gemeinsam für den sicheren und
kosteneffizienten Ausbau der Offshore-Windenergie.
- Voranbringen der politischen, regulatorischen und
wirtschaftlichen Rahmenbedingungen
- kontinuierlicher Erfahrungsaustausch mit politischen
Akteuren auf Landes- und Bundesebene
- Für einen starken Auftritt nach außen sind auch die
Vertreter der Medien ein wichtiger Ansprechpartner für
den BWO und unsere Mitglieder.
30.03.19 5
Offshore-Wind ist gut im Wettbewerb
• Stromgestehungskosten
von Wind auf See
heute auf Niveau neuer
fossiler/atomarer
Anlagen
• Inklusive externer
Kosten (wie CO2) ist
Offshore-Wind-Strom
bereits deutlich
Stromgestehungskosten von Neuanlagen in Deutschland (in ct/kWh) bei
erneuerbarer und konventioneller Stromerzeugung. Quelle: KfW, *Offshore-Wind:
günstiger
Ausschreibungsergebnisse für Inbetriebnahme ab 2020
30.03.19 6
Power für die Wirtschaft
27.000
• Zahl der Arbeitsplätze hat sich
binnen fünf Jahren verfünffacht,
Stand 2017: Über 27.000
Beschäftigte
• Über 28% der Stellen in Service
und Wartung. Tendenz: steigend
• Deutsche Hersteller sind
weltweit gefragt. Konsequenter
Ausbau im Heimatmarkt
unterstützt den Export
• 40% der Arbeitsplätze für
Offshore-Wind liegen jenseits der
Küsten – vor allem in NRW,
Arbeitsplätze Offshore 2015 nach Beschäftigungsfeld (Quelle: BMWi
Bayern und Baden-Württemberg
2016) und Vollzeitstellen in der Offshore-Branche. Quelle: GWS 2017
30.03.19 7
Pluspunkt: Akzeptanz für Wind auf See hoch
„Wie beurteilen Sie den Ausbau von Windenergie auf See, also Windanlagen
in Nord- und Ostsee?“
Stimme dem Ausbau überhaupt nicht zu
Nur 16 % der Befragten
Weiß nicht /
8% haben eine ablehnende
keine Angabe
16% Haltung zum Ausbau von
Stimme dem Ausbau
eher nicht zu Windenergie auf See
8%
Stimme dem Ausbau
Stimme dem
voll und ganz zu
Ausbau weder
23%
zu noch nicht zu
17%
Mehr als die Hälfte stimmt
Stimme dem dem Ausbau zu
Ausbau eher zu
29%
30.03.19 8
Quelle: YouGov, November 2017, Basis (2099) Wie beurteilen Sie den Ausbau von Windenergie auf See, also Windanlagen in Nord- und Ostsee? (Skala 1-5)
Offshore Windenergie – Ziele anpassen!
Die Situation im Jahr 2014 2018
Erneuerbaren-Ziel
der Bundesregierung 50% der Stromerzeugung 65% der Stromerzeugung
bis 2030
nach Ausschreibungen
Fördersatz
Offshore-Wind 19,4 Cent / kWh 0,0 Cent / kWh
für große Projekte
Arbeitsplätze
Offshore 18.700 Beschäftigte 27.000 Beschäftigte
Offshore-Wind
Ausbauziel 15 GW bis zum Jahr 2030 15 GW bis zum Jahr 2030
30.03.19 9
Geplanter Ausbau
3,0 GW
Beschlossene Entwicklung im Ausschreibungssystem
Tausende
2,5 GW Prognose bis 2020
Bisheriger Zubau
2,0 GW
1,5 GW
1,0 GW
0,5 GW
0,0 GW
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
Altes Förderregime [7,7 GW] Übergangssystem [3,1 GW] Zentrales System [4,2 GW]
in Summe 15 GW bis 2030
30.03.19 10Geplanter Ausbau – Deckel anheben!
3,0 GW
Ergänzungsvorschlag
Tausende
Beschlossene Entwicklung im Ausschreibungssystem
2,5 GW
Prognose bis 2020
2,0 GW
Bisheriger Zubau
1,5 GW
1,0 GW
0,5 GW
0,0 GW
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
Altes Förderregime [7,7 GW] Übergangssystem [3,1 GW] Zentrales System [4,2 GW]
in Summe 20 GW bis 2030
30.03.19 11Technische Herausforderungen
Elektrisches Verhalten
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
• Hoher Salzgehalt
• feuchte Umgebung
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 12Technische Herausforderungen – Beispiele
Elektrisches Verhalten
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
• Hoher Salzgehalt
• feuchte Umgebung
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 13Korrosionsschutz – Ursachen für
Beschädigung von Beschichtungssystemen
Schweißen / Brennen 11%
Uzureichende
Beschichtung
24%
Fehlerhafte
Auslegung/Design
30%
Mechanische
Beschädigung
30%
Umweltbelastungen 5%
Quelle: Momber, A. (2016). Quantitative performance assessment of corrosion protection systems for offshore wind power transmission platforms. Renewable Energy, 94, 314–327.
https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.03.059 // Figure 3: Summary of 750 inspection results on OWEA platforms in the North Sea and the Baltic Sea according to the causes of damage.
30.03.19 14Schutz von Anfang an mitdenken
• Kostendruck vs. Qualitätssicherung
• Innovationen
– Thermal-Spray-Aluminium-
verfahren (TSA)
von E.ON und Ramboll
im Windpark „Arkona“ Bild: Pressemitteilung E.ON “E.ON setzt erstmals innovative Korrosionsschutztechnologie
für Windpark-Fundamente in der Ostsee ein“ link
• Definition von Mindestanforderungen
– Standard von BAW und VGB erarbeitet
– Gemeinsamer Termin mit BWO und WAB
30.03.19 15Technische Herausforderungen – Beispiele
Elektrisches Verhalten
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
• Hoher Salzgehalt
• feuchte Umgebung
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 16Fundamente – Ein Überblick
• Größere Anlagen bedeuten
auch größere Lasten
für die Fundamente
• Typ stark abhängig von
– Eigenschaften des Bodens
– Wassertiefe
• Schallemissionen bei der Installation der Fundamente
30.03.19 17Fundamente - Typen
Bild: Konstantinidis, E., & Botsaris, P. (2016). Wind
turbines: current status, obstacles, trends and
technologies. IOP Conference Series: Materials
Science and Engineering, 161, 12079.
https://doi.org/10.1088/1757-899X/161/1/012079
• Floating als Lösung Global Outlook
für tiefe Gewässer
Bild:
http://www.principlepowerinc.co
m/en/windfloat
Bild: https://www.equinor.com/en/what-
we-do/hywind-where-the-wind-takes-
us.html#why-hywind
Hywind WindFloat® Bild: https://www.equinor.com/
en/what-we-do/hywind-where-the-wind-takes-us.html#why-hywind
30.03.19 18Fundamente - Installation
• Abschirmung am Rammpfahl
– Vergrämung, Ramp-Up, Vermeidungs-
und Minderungsmaßnahmen
– Blasenschleier, Schallschutzmäntel,
Kofferdamm, Hydroschalldämpfer
• Schallarme Gründungsvarianten Bild oben: https://www.carbontrust.com/offshore-
wind/owa/demonstration/blue-pilot/
Bind unten: https://fistuca.com/blue-piling-technology/technology/
•
Bild: https://www.vanoord.com/news/2018-van-oord-install-innovative-suction-bucket-
foundations-deutsche-bucht-offshore-wind-farm
30.03.19 19Technische Herausforderungen – Beispiele
Elektrisches Verhalten
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
• Hoher Salzgehalt
• feuchte Umgebung
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 20Wartung und Logistik – Die Trends
• Digitalisierung und Automatisierung
der Prüfungen und Wartungen
• Wartungsarme Technik einsetzen
Oben: https://skyspecs.com/mediakit/
Links: https://www.anybotics.com/anymal-legged-robot/
Unten: BSH, Flächenentwicklungsplan 2019 (Entwurf)
• Bemannt oder unbemannt?
• Zugang über den Wasser- oder Luftweg?
• Standardisierung und Regelwerke
30.03.19 21Digital und Automatisch
• Vermehrter Einsatz von Robotertechnik
– Prüfung und Wartung:
vor allem unter Wasser
und in der Luft
(HSE-Risiken)
– Transportmittel
Bild oben: https://robohub.org/anymal-
robot-tested-on-offshore-platform/
Bind links: https://skyspecs.com/mediakit/
• Digitalisierung der Prozesse
– Synergien nutzen – auch Windpark-übergreifend?
– Fehler und Abnutzung über Messdaten vorhersagen
30.03.19 22Wartungsarme Technik
• Größere Turbine à weniger Turbinen warten
• Fokus: Design optimieren, gute Qualität einbauen
– Wartungsintensive Teile
vermeiden / optimieren
– Fehler vermeiden / früh
erkennen
Bild: Schmieder M., von Regius B., Leyendecker B. (2018) Beschaffungsmanagement. In:
Qualitätsmanagement im Einkauf. Springer Gabler, Wiesbaden
• Systeme zur Zustandsüberwachung einsetzen
30.03.19 23Zur Wartung wohnen auf der Plattform?
• „Anfahrtszeit“ zur Turbine vs. Kosten für dauerhafte
Bemannung
Ø Wartungsarme Technik!
Ø Automatisierte Wartung
Quelle: https://overdick-
offshore.com/projects/offshore-wind/moabgt1
Quelle: http://www.trianel-
borkum.de/en/bilder/bausphase/ Quelle: BSH, Flächenentwicklungsplan 2019 (Entwurf)
30.03.19 24Zugang über den Wasser- oder Luftweg?
• Helikopterlandedeck • Längere, langsamere Wege
erforderlich à zusätzliche • Bei mehr
Infrastruktur Wetterverhältnissen
• Internationale Flugräume einsetzbar
• Überstiegslösungen
30.03.19 25Technische Herausforderungen – Beispiele
Elektrisches Verhalten
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
• Hoher Salzgehalt
• feuchte Umgebung
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 26Elektrisches Verhalten im Betrieb
• Schwingende Systeme
– Kombinationen aus Gleich-/Wechselstrom
– Mehrere Spannungsebenen
– Einzelnen Anlagen / ganzer OWPs / ganzer Cluster
Ø Modellierung und Simulation elektrisches Verhalten
30.03.19 27Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Elektonik
• Verhalten im Betrieb
• Gleichstrom-Übertragung
Logistik
• Wartungskonzepte
Viele Herausforderungen
• Bewohnte Plattform?
Korrosionsschutz
– • Hoher Salzgehalt
Viele Möglichkeiten • feuchte Umgebung
neue Lösungsansätzen zu entwickeln
Herausforderungen
- Schutz der Umwelt
- Kostendruck / Wettbewerb Fundamente
- Extreme Wetter-/Randbedingungen • Kostendruck Stahlpreis
- Regulatorische Rahmenbedingungen • Schallemissionsminderung
während Installation
- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr
30.03.19 28Bundesverband der Windparkbetreiber Offshore e.V. Schiffbauerdamm 19 10117 Berlin Telefon: 030 – 2844 9341 Mail: p.segelken@bwo-offshorewind.de
Bildquellen
• Folgende Icons von „The Noun Project“ wurden
verwendet
– Helicopter by art shop from the Noun Project
– Dolphin by Ben Didier from the Noun Project
– Research Vessel by Peter van Driel from the Noun Project
– seagull by Daniela Baptista from the Noun Project
– seagull by Bakunetsu Kaito from the Noun Project
– Wind Turbine by Arthur Bauer from the Noun Project
30.03.19 30Sie können auch lesen
