Duurzaam bedrijfsleven - Hoe slimme software windparken goedkoper maakt

Prijsrecords in de markt voor windstroom volgen elkaar in rap tempo op. Niet alleen door economische omstandigheden dalen de kosten, maar ook door innovatie. Windturbines zijn de afgelopen decennia efficiënter en robuuster geworden. En de bodem is nog niet in zicht.

http://www.duurzaambedrijfsleven.nl/energie/18493/hoe-slimme-software-windparken-goedkoper-maakt

Hoe slimme software windparken goedkoper maakt

Prijsrecords in de markt voor windstroom volgen elkaar in rap tempo op. Niet alleen door economische omstandigheden dalen de kosten, maar ook door innovatie. Windturbines zijn de afgelopen decennia efficiënter en robuuster geworden. En de bodem is nog niet in zicht.

“Het gaat erom dat een windturbine zoveel mogelijk energie uit de wind haalt, maar hij moet ook heel blijven”, zegt Hans Cleijne, Principal Consultant Wind Energy bij ‎DNV GL.

“Het belangrijkste obstakel daarin zijn trillingen”, vertelt Cleijne. “Die trillingen komen voort uit de werking van de machine zelf, de wind en bij offshore gebruik, de golven. Een windturbine is een vermoeiingsmachine die stuk kan gaan. Net zoals je een lepel niet eindeloos kan buigen en terugbuigen.”

Optimaliseren van windturbines

Het energie- en technisch adviesbureau heeft de afgelopen twintig jaar veel tijd en geld gestoken in onderzoek naar optimalisering van turbines en complete windparken. Die kennis biedt het bedrijf aan in de vorm van het softwarepakket Bladed, waarmee de industrie het gedrag van windturbines kan optimaliseren. Problemen met trillingen kunnen daarmee al worden opgespoord en aangepakt voordat een windturbine de tekentafel verlaat.

"We moeten afstappen van hoe we het altijd gedaan hebben, en niet langer de kop in het zand steken voor innovatie"

Sinds de grootschalige introductie van windturbines in de jaren tachtig en negentig heeft innovatie niet stilgestaan. Cleijne wijst erop dat turbines steeds groter zijn geworden. De diameter van moderne turbines is gegroeid van 120 meter naar 180 meter. Dat heeft geleid tot een verdubbeling van het vermogen: “Meer dan 8 megawatt per turbine is tegenwoordig de norm.”

Turbines met meer vermogen brengen ook allerlei afgeleide voordelen met zich mee, zegt Cleijne. “Er zijn minder turbines nodig, en dus ook minder funderingen. Dat heeft voor een aanzienlijke efficiëntieslag gezorgd voor de logistiek in offshore windparken.”

Goedkoopste windpark ter wereld

De Nederlandse overheid wil in 2023 in totaal 4.500 megawatt aan windparken op zee in werking zien. Belangrijke troef voor die plannen is het windpark Borssele, voor de Zeeuwse kust. Op de eerste twee kavels van het windenergiegebied Borssele komt een van de goedkoopste windparken ter wereld. Dong Energy bracht het laagste bod uit, met € 0,0727 per kilowattuur.

“Dat is een perfecte storm geweest”, zegt Cleijne. “Macro-economische omstandigheden, lage grondstof- en gasprijzen in combinatie met de laatste stand van de techniek in windturbineontwerp en bijvoorbeeld de gebruikte schepen, leiden tot dit prijsrecord.”

Hoogspanningsnet

Een belangrijke innovatie in Borssele is de toepassing van een nieuw type hoogspanningsnet. Want grotere turbines werken met een hogere spanning. Netbeheerder Tennet heeft op basis van advies van DNV GL geconcludeerd dat er een net van 66 kilovolt kan komen, in plaats van de gebruikelijke 33 kilovolt. Het leidt tot minder verliezen en het is goedkoper omdat er minder kabel nodig is.

“Vanaf nu zul je meer 66 kilovolt netten gaan zien”, zegt Cleijne. “De techniek is daar klaar voor, en de financiële risico’s vallen lager uit. We moeten afstappen van hoe we het altijd gedaan hebben, en niet langer de kop in het zand steken voor innovatie.”

Software

Alle ontwerpen en berekeningen die ooit zijn gemaakt, heeft DNV GL beschikbaar gesteld in een database. Ook is er simulatiesoftware om de interactie tussen windturbines in een windpark te optimaliseren. “Want de plaatsing en afstand tussen turbines bepaalt de output van een compleet park,” zegt Cleijne. “Dat luistert nauw. Je wil niet dat de ene turbine de wind voor een andere afvangt.”

De volgende stap ligt volgens Cleijne in een integrale benadering van het ontwerp van de complete windturbine. “Eigenlijk is het vreemd dat het ontwerp van de windturbine apart plaatsvindt van de fundering waar hij op rust”, zegt Cleijne. “De contracten en financiering van die onderdelen gaan daardoor ook meer in elkaar grijpen. In de uitwisseling van kennis met de financiële sector is nog veel winst te behalen.”