Maatuulihankkeet mahdollistavat teknologiat. Pasi Valasjärvi

Transkriptio

1 Maatuulihankkeet mahdollistavat teknologiat Pasi Valasjärvi

2 Sisältö Yritys ja historia Mikä mahdollistaa maatuulihankkeet? Tuotetarjonta Asioita, joilla tuulivoimainvestointi onnistuu Verkkovaatimukset NetConverter Lapalämmitys - Blade De-Icing Käytettävyys Huoltosopimukset Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

3 Tuulivoima - oma divisioona energiassa Industry Infrastructure & Cities Energy Healthcare Industry Automation Drive Technologies Service Power Distribution/ Smart Grid Applications Building Technologies Mobility Fossil Power Generation Wind Power Solar & Hydro Power Transmission Oil & Gas Energy Service Imaging & Therapy Clinical Products Diagnostics Customer Solutions Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

4 Edelläkävijä 30 vuoden kokemuksella MW -luokka MW MultiMW -luokka SWT-2.3 & SWT-3.6 MultiMW -luokka Direct Drive SWT-2.3DD / 3.0DD SWT-6.0DD Sarjatuotanto Bonus SWT SWT VS SWT SWT SWT-3.0DD-101 SWT SWT-2.3DD Asennuskanta on yli 11,500 turbiinia - Tehona yhteensä yli 17.9 GW Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

5 Jatkuva investoiminen tuotekehitykseen Keväällä 2010 esiteltiin SWT-3.0DD-101 Vaihteeton tuulivoimala 50% vähemmän pyöriviä osia, kevyempi Minimoi energian tuotantokustannukset 6 MW vaihteeton voimala

6 Mikä mahdollistaa maatuulihankkeet? Miksi maatuulihankkeet? Mahdollistaja - teknologia Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

7 Miksi maatuulihankkeet? Ranta-alueet on jo rakennettu Pois mökkiläisten silmistä Sisämaa-alueet - helppo hyödyntää Sähkön siirtoetäisyydet järkevämpiä Useammalla mahdollisuus rakentaa Potentiaalisia paikkoja runsaasti Hyväksytympiä... Hyviä syitä on paljon!

8 Miksi ei vain rakenneta? Sisämaassa 100m:n korkeudella vuotuinen keskituulennopeus n. 4,5 6,0 m/s rannikolla n. 7,5 m/s Vuosituotantovertailu 5580 MWh vs MWh Mitä tarvitaan? Teknisiä ratkaisuja Korkeammat tornit Isommat roottorit Miten tähän päästään? Wind shear Kevyt suoraveto - isot roottorit

9 Tornikorkeuden vaikutus tuottavuuteen Esimerkki 1 x SWT mittadata 80m korkeudelta tuulennopeus: 7.5m/s Shear exponentti: % 19% m korkeus 129,5m korkeus 149,5m korkeus

10 Suomalainen maatuulihanke Mitattu keskituulen 120m:ssä 6,5 m/s 7,0 m/s Roottorin halkaisija: 108 m 6.5 m/s: 7780 MWh 1) 7,0 m/s: 8770 MWh 1) Vuosituotannon ero n. 12% Yksinkertaisesti korkeampi torni 1) Tehokäyrä revision 1

11 Korkeat tornit maatuulihankkeisiin Tornikorkeudet (terästornit): 115 metriä 122,5 metriä 142,5 metriä 1xx+ metriä (nosturikapasiteetti!) Siemens tuuliturbiinit: SWT-2.3 SWT-2.3DD / 3.0DD Saksa, Ruotsi, Suomi, Puola 122,5 m 142,5 m

12 Roottorin vaikutus tuottavuuteen Tehokäyrät Vuosituotanto AEP 3,000 2,500 2,000 SWT % 110% SWT Teho [kw] 1,500 1, SWT Tuulen nopeus [m/s] 105% SWT % Vuotuinen keskituulennopeus [m/s] Vuotuinen sähköntuotanto kasvaa 8 7.m/s

13 Vieläkin isomman roottorin vaikutus Teho [kw] Tehokäyrät Vuosituotanto AEP 2,500 2,000 1,500 1, SWT SWT Tuulen nopeus [m/s] 130% 125% 120% 115% 110% SWT % SWT % Vuotuinen keskituulennopeus [m/s] Ero vuotuisessa sähköntuotannossa on 7 m/s

14 Tuotetarjonta Yritys ja historia Mikä mahdollistaa maatuulihankkeet? Tuotetarjonta Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

15 Oikea turbiini oikeisiin tuuliolosuhteisiin IEC luokka: II A SWT MW tuoteperhe 2.3 MW tuoteperhe Korkea Turbulenttisuus Pinta-ala: 6,800 m² 7.5 m/s: 8200 MWh SWT IEC luokka: II B Pinta-ala: 8,000 m² 7.5 m/s: 9000 MWh SWT IEC luokka: II B Matala Tuulen nopeus Korkea Pinta-ala: 9,140 m² 7.5 m/s: 9600 MWh

16 SWT optimoitu matalatuulisille alueille IEC luokka: Roottorin halkaisija: Siiven pituus: IIB 108 m 53 m Pinta-ala: 9,144 m 2 Napakorkeudet: Tehonsäätö: m Lapakulma, VS 7.5 m/s: 9600 MWh 1) Konehuoneen paino: 82 t Sarjatuotanto: 2002 Toimitettuja: yli 5000 kpl 1) Tehokäyrä revision 1

17 Siemens tarjoaa optimaalisen turbiinin erilaisiin tuuliolosuhteisiin SWT Suoraveto, pienet DD:t Korkea IEC luokka: I A Pinta-ala: 8,000 m² 7.5 m/s: MWh Turbulenttisuus SWT / SWT IEC luokka: IIA / IIB Pinta-ala: 10,000 m² 7.5 m/s: / MWh Matala Tuulen nopeus Korkea

18 SWT-2.3DD-113 suoravetotuuliturbiini vaihteleviin olosuhteisiin IEC luokka: Roottorin halkaisija: Siiven pituus: IIB 113 m 55 m Pinta-ala: 10,000 m 2 Napakorkeus: 92,5 142,5m Tehonsäätö: Lapakulma, VS Vuosituotanto at 7.5 m/s: MWh 1) Roottorin paino: Konehuoneen paino: 67 t 73 t 1) Tehokäyrä revisio 1

19 SWT-3.0DD-113 suoravetoinen tuulivoimala - matalat energiantuotantokustannukset IEC luokka: Roottorin halkaisija: Siiven pituus: IIB 113 m 55 m Pinta-ala: 10,000 m 2 Napakorkeus: 92,5-142,5 m 7.5 m/s: MWh 1) Konehuoneen paino: vain 73 tonnia * markkinoiden tuottavin 3MW voimala markkinoiden kevein 3MW voimala * Yleisesti 3MW voimaloiden paino on noin tn 1) Tehokäyrä revision 0

20 Miten maatuulihankkeesta saadaan kannattava? Mitattu keskituulen 140m:ssä 6,7 m/s 7,5 m/s Roottorin halkaisija: 113 m 6.7 m/s: MWh 1) 7,5 m/s: MWh 1) Vuosituotannon ero n. 19% Yksinkertaisesti korkeampi torni 1) Tehokäyrä revision 0

21 Asioita, joilla tuulivoimainvestointi onnistuu Turbiinien ominaisuudet NetConverter verkkovaatimukset Lapalämmitys - Blade De-Icing Käytettävyystakuu Huoltosopimukset Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved

22 Verkkovaatimukset ovat samat kaikille voimalaitoksille Operointivaatimukset Jännite- ja taajuusvaatimukset Laatuvaatimukset Harmooniset ja välke Pätötehon säätö Tehon ja taajuuden säätäminen LVRT -käyttäytyminen Jännitehäiriöt ja käyttäytyminen (voi kestää jopa sekunteja) Loistehon säätö Loisteho jännitetasoja säädettäessä

23 Siemens NetConverter täyttää verkkovaatimukset Operointialue Toteuttaa taajuus- ja jännitesäätöalueet häiriöittä Sähkön laatu Minimaalisesti harmoonisia ja välkepäästöjä verkkoon Pätötehon säätö Taajuus vapaasti säädettävissä kaikissa tilanteissa Toiminta jännitehäiriöissä Edistyksellinen LVRT täyttää vaativimmatkin verkkovaatimukset Loisteho kapasiteetti Kapasiteetti säädettävissä, jopa silloinkin kun ei tuule

24 Sisämaahanke jäätävissä olosuhteissa ennen aktivointia aktivoituna Jäätäminen lavoissa - tehohäviöt jopa 100% Kertynyt jää aiheuttaa pudotessaan vaaratilanteita Voimalat voidaan varustaa lapalämmityksellä ympärivuotinen tuotanto Kokemusta arktisesta tuulivoimasta jo vuodesta 1986

25 Edelläkävijä laadussa Jatkuva testaaminen luotettavuus Todistettu yli 20 vuoden käyttöikä ja todellinen käytettävyys on yli 97% Käytettävyys lasketaan suoraan ei vähennyksiä Siemensin käytettävyystakuu esim. 96%

26 Luotettavuus ja käytettävyys Bonus toimitti Yhdysvaltoihin noin 1,100 tuulivoimalaa Edelleen käytössä 97% keski-ikä >22 vuotta Taulukossa vuoden 2011 todellinen käytettävyys (n turbiinia) Siemens Wind Power ei ole 25 vuoden aikana maksanut sakkoja alhaisen käytettävyyden johdosta

27 Huoltosopimukset tarpeen mukaan Turbiinisopimus SWPS-300W - all inclusive Lisätakuu SWPS-200A - Käytettävyystakuu ja vuosihuollot SWPS-100B Perussopimus, räätälöity 5 vuotta 12 vuotta 20 vuotta

28 Kiitos mielenkiinnosta! Pasi Valasjärvi Public 2012, Siemens Osakeyhtiö All rights reserved