OliNo

Duurzame Energie

Estinnes windturbinepark – 11 x Enercon E-126

Geplaatst door Jeroen van Agt in Windenergie
Tags:
Geef een reactie

In Estinnes (België) staat een windturbinepark gebouwd met de grootste windturbines van de wereld. Het gaat om 11 Enercon E-126 windturbines die elk tot 7.5MW gaan produceren. De Enercon E-126 windturbine heeft een diameter van 127m en vangt meer wind dan het oppervlakte van een volledig voetbalveld. De verwachte opbrengst van de 11 molens samen is 195 GWh, voldoende om meer dan 55.000 huishoudens van elektriciteit te voorzien.

Locatie

Het windpark in aanbouw van Estinnes ligt België vlakbij de Franse grens op een hoog plateau. In het park worden totaal 11 Enercon E-126 molens gebouwd. Dit zijn de grootste windturbines in de markt. De afstand van de windturbines tot de bewoning varieert tussen de 700m en 1km.


Windpark Estinnes Belgie weergeven op een grotere kaart
De bouwlocatie

Voordat men begonnen is met de bouw van het park heeft men eerst onderzoek gedaan naar de visuele impact van de 11 molens in het gebied. Het blijkt dat 11 grote E-126 molens (7.5 MW) minder visuele impact hebben dan 17 molens E-82 molens (2 MW) terwijl de E-126 molens jaarlijks meer dan 2x zoveel energie gaan opwekken.


Studie visuele impact

Enercon E-126 Windturbine

De Enercon E-126 windturbine is de grootste windturbine in de markt en is voorbereid om op 7,5 MW te kunnen draaien. De windturbine heeft een rotordiameter van 127 m en een totale hoogte van 198,5 m. Het oppervlakte van het ronddraaiende rotor vlak is 12.469m2 en is hiermee groter dan de oppervlakte van een volledige voetbalveld (9750m2). De hub van de molen heeft een lengte van 22m, is 12m hoog en staat op een 125m hoge mast. In de hub zit de generator van de windturbine. Het toerental van de windturbine is variabel 5-12 rpm en draait daarmee op het halve toerental ten opzichte van een 2 MW turbine. Het koppel is echter 6x zo groot. Dit heeft consequenties voor de zwaarte van de constructie en dus ook voor het gewicht. De generator in de hub heeft een diameter van 12m en weegt 280 ton. De hub weegt inclusief rotorbladen 600 ton. De gondel samen met de rotorbladen weegt 300 ton. De gondel draait samen met de rotorbladen mee met de wind.


De Enercon E-126 naast een bestelbus (rechtsonder).


De Enercon E-126 gezien van de zijkant

De Enercon E-126 begint te draaien bij een windsnelheid van 2,5 m/s (windkracht 2) en schakelt pas af bij 28-34 m/s (windkracht 12, orkaan). De windturbine moet zoveel kracht verdragen dat niet meer kan worden volstaan met een uitsluitend stalen mast. De mast bestaat dan ook uit gewapend beton en weegt zelf 2800 ton. De diameter van de onderkant van de mast is 14,5 meter.


Het vermogen van de molen is afhankelijk van de windsnelheid

Rotorbladen

De rotordiameter is 127 m. Een rotorblad bevat 20 ton staal en 60 ton composiet materiaal. Om slijtage te voorkomen aan de bladen en om geluidsoverlast te voorkomen draait de tip met maximaal 90 m/s, oftewel 324 km/h. Voor de constructie van de molen zou het gunstiger zijn om de bladen nog sneller te laten draaien. Door de snellere omwentelingen komt er dan minder koppel op de as en de generator. Hierdoor zouden deze dan lichter uitgevoerd kunnen worden. Het nadeel is dan wel dat de molen meer geluid gaat produceren. En dat wil je juist voorkomen bij een molen die tussen de bebouwing staat. Het ontwerp van deze molen is dan ook gericht op minimale geluidsproductie. Om de molen nog extra stil te krijgen wordt de hoek van het rotorblad bij elk omwenteling continu bijgeregeld. Als het blad pal omlaag staat (relatief dicht bij de grond) dan wordt het blad zo gekanteld dat deze iets minder geluid produceert. Zodra het het blad weer omhoog gaat kantelt het blad weer waardoor deze meer wind gaat vangen (en dus ook meer geluid produceert) maar omdat het blad dan al meer dan 100m boven de grond is hoor je daar niets meer van.


De rotorbladen worden op de windturbine geplaatst

Geluid

Dat al deze designbeslissingen om deze molens stil te maken effect hebben merk je direct als je ze in bedrijf ziet. Het eerste wat me opviel tijdens het bezoek is dat de draaiende windturbines zeer stil zijn. Ondanks dat de maximale geluidsbelasting 107/108 dba is per turbine, hoor je daar helemaal niets van als je onder de windturbine staat. De molen is zo hoog dat de geluidsproductie ook heel erg ver weg is van je oor. Het geluid is beneden al grotendeels uitgedempt. Ook van de 6 draaiende windturbines om me heen hoor ik helemaal niets. Het enige geluid dat ik kon waarnemen tijdens mijn bezoek aan het park is de wind zelf en fluitende vogels. Het is waar dat de molen meer geluid produceert als het harder waait maar al snel zal het geluid van de wind dat van de molen overstemmen. Dat was ook het geval tijdens mijn bezoek. Het “lawaai” in de video-opnames komt van de wind, niet van de molen zelf.


Video bezoek windturbinepark Estinnes België

Er is wel een resonantiefrequentie waargenomen die af en toe optreedt. Enercon is aan het onderzoeken waar deze vandaan komt.

Fundering

De diameter van de fundering is 27 meter. Totaal wordt er per molen een vlak van 60m breed afgegraven en stabiel gemaakt. De fundering bestaat uit 1400m3 beton en 120t gewapend staal per molen. Er komt zoveel kracht op de molen dat het niet mogelijk is om betonnen palen in de grond te gebruiken, daarom worden er 110 kolommen van steen gebruikt waarop de fundering rust. De mast van molen is 2800 ton zwaar en daarbovenop staat nog een hub van 600 ton (incl turbinebladen). Het geheel is zwaar genoeg om niet om te vallen bij orkaankracht.


De fundering

De mast

De mast is gemaakt van gewapend beton en bestaat tot een hoogte van 40/50 meter uit halve pre-fab segmenten. Daarboven worden ringen gebruikt. Het grootste segment onderaan de mast heeft een diameter van 14,5 meter en een hoogte van 3,80 meter. De segmenten worden op de bouwplek aan elkaar vastgezet met vloeibare beton.


De diameter onderaan de mast is 14,5m

Transport van onderdelen

Een groot probleem was het transport van de onderdelen. De onderdelen zijn erg groot en zwaar waardoor het noodzakelijk is dat ze voor een groot gedeelte van de reis vervoerd worden per schip. In de buurt van het windmolenpark zitten 4 havens die gebruikt zouden kunnen worden. Echter er bleek maar 1 haven geschikt te zijn voor het uitladen van de zware onderdelen op de kade (bij andere havens zou de kade kunnen instorten onder het enorme gewicht).


Transport onderdelen door het dorp


Transport onderdeel turbineblad (C) foto Cliff

Een ander probleem was de route over de weg. Omdat er tijdens de bouw van het windpark zeer veel gewicht vervoerd moest worden tussen de haven en het windpark in aanbouw vielen vele wegen af die het gewicht niet aan kunnen. Uiteindelijk heeft men een route moeten kiezen van 75 km tussen de haven en het windpark. Als men rechtstreeks zou rijden was het maar 35 km.

De bouw van het windpark

De Enercon E-126 wordt opgebouwd met de grootste mobiele kraan ter wereld, de Terex demag cc9800. De Liftcapaciteit is 1600 ton met een hoogtebereik van 150m. De opbouw van de kraan vergt 100 trucktransporten en kost 10 werkdagen.



De Terex demag cc9800


De hub van de Enercon E-126 (C) foto herman walraet


Het plaatsen van de hub (C) foto herman walraet

Overlast

Een van de aspecten die spelen met dit windpark is dat de omwonenden te weinig betrokken zijn geweest in het project. In deze regio gaat het economisch niet zo goed waardoor er veel stressfactoren spelen bij de bewoners. Als iemand ‘s nachts al wakker ligt vanwege financiële problemen dan kan het vallen van speld op de vloer al zorgen voor geluidsoverlast. Daarom draait de betreffende turbine met de waargenomen resonantiefrequentie ‘s nachts in een gereduceerd regime. Achteraf gezien was het verstandiger geweest om de omwonenden geheel te betrekken in het project (en mee te laten profiteren van de grote hoeveelheid elektriciteit die deze molens opwekken), het effect is dan dat omwonenden dan heel anders tegen deze windturbines aankijken.


Het park gezien vanaf de hoofdweg

Elektriciteitsnet

Het windpark wordt rechtstreeks aangesloten op het op hoogspanningsnet. Het trafohuis is 125 MVA. Omdat alle molens vol zitten met vermogenselektronica kunnen deze molens, behalve het leveren van elektriciteit, ook nog een extra dienst leveren aan het elektriciteitsnet. De vermogenselektronica kan ook gebruikt worden om blindvermogen te leveren voor de correctie van cosinus phi. Normaal zorgt de beheerder van het elektriciteitsnet zelf voor deze diensten. Echter met de grote hoeveelheid vermogenselektronica in de molens kan deze dienst als extra service aangeboden worden. De Enercon E-126 heeft 28 omvormers van hetzelfde type als in de E-70. De omvormers worden gelijkmatig belast door afwisselend af- en bij te schakelen. Dit is nodig om de levensduur van 20 jaar (175.000 uur) te halen. Ter vergelijk, een gemiddelde auto gaat slechts 5000 bedrijfsuren mee (250.000km, 50km/h gemiddeld).


Het grote vermogen van de generator wordt via veel kabels omlaaggevoerd naar de vermogenselektronica kasten


De kasten vol met vermogenelektronica. Deze zorgen ervoor dat de geleverde spanning en frequentie van de molen precies overeenkomt met het elektriciteitsnet.

Verwachte opbrengst

Initieel zullen de molens 6MW als maximaal vermogen kunnen leveren. De verwachte opbrengst per molen is dan 15 miljoen kWh. Dit is voldoende voor 4285 huishoudens per molen. De windturbines zijn voorbereid om 7.5 MW te gaan leveren en ze zijn daar nu mee aan het experimenteren. Op goede dagen is de productie zo’n 150.000 kWh per molen. Na de upgrade naar 7.5 MW is de verwachte jaaropbrengst van de 11 molens samen 195 GWh, voldoende om meer dan 55.000 huishoudens van elektriciteit te voorzien. De kosten van het totale project liggen tussen 110 en 120 miljoen euro. De terugleververgoeding in België is € 0,11 per kWh


Deze molen heeft inmiddels al meer dan 15 miljoen kWh opgeleverd. Meten = weten.

Status

Op het moment van het bezoek draaiden er 7 turbines. Inmiddels is het park klaar en zijn alle molens in bedrijf.


De molens passen mooi in het landschap

Interessante Links

17 Reacties to “Estinnes windturbinepark – 11 x Enercon E-126”

  1. Henk Daalder Windparken Wiki Says:

    De eerste Enercon E112 komt in de Wieringermeer vlak bij Medeblik

  2. roland Says:

    Deze turbines leveren ongeveer het dubbele van een 4 MW tubine, maar wel in een veel zwaardere uitvoering. Is bij deze omvang de meeropbrengst negatief geworden?

  3. Urk Briest Says:

    Net als bij ons (Urk) het geval is zijn ook hier zijn omwonenden nauwelijks betrokken geweest bij het ontwikkelingsproces. Windparken van een dergelijke omvang kunnen en mogen niet worden gebouwd zonder toestemming en participatie van omwonenden. Dat is vragen om problemen.

  4. Niels Thijssen Says:

    @Uruk Briest: zo te zien is het windmolenpak niet echt door omwonenden bevolkt. Dan is mogelijke overlast ook ver te zoeken.
    Maar anders plant de overheid wel (dankbaar) een kerncentrale er neer. Verpest het uitzicht niet, geen wieken. Mag heel Nederland dankbaar gebruik maken van uw omgeving om de restprodukten van een dergelijke centrale op te slaan? ;)
    Trouwens welkom in democratie: meerderheid bepaald. Dus wellicht is er meer vraag naar windmolens dan een lokale tegenstand?
    Nou… doe mij maar een woud van die slanke deernes met mooie wieken!

  5. Harmen Says:

    @ Niels,
    Ondanks dat ik vóór meer windenergie ben, is jouw reactie de manier om mensen tegen je in het harnas te krijgen (laatste regel: welkom in een democratie…).
    Ik denk dat er een grote rol is weggelegd voor participatie van omwonenden. Als deze merken dat ze 10% rendement krijgen op hun investering (of meer?) heb je er opeens een stuk meer enthousiast (zie: Duitsland).

  6. tony aerts Says:

    Goede bespreking van het windpark Estinnes en de Enercon E126 turbine.

    Misschien nog toevoegen dat een windpark van dergelijke turbines 2,5x grotere jaarstroomproductie haalt dan van een even groot windpark (in begrenzing gesteld, Estinnes dus 700 ha) via 2MW turbines (hoewel dan 23 turbines i.p.v. 11 zijnd).
    Estinnes toont aldus drie winnaars: én het rustiger-opener landschapsbeeld, én het fors hogere aandeel stroom uit niet-fossiele bronnen, én de veel tragere rotatie bij maximum vermogen (erg belangrijk perceptie-element).

    Graag onderschrijf ik de al vermelde reacties rond betrokkenheid vooraf, maar toch ook participatie achteraf (à la limite liefst coöperatief) en, waarom niet, met zelfs extra dividenden voor bewoners in de nabije omgeving?

    Voorts: communicatie vanwege overheden rond ‘the big picture’ zijnde het duizelingwekkend grote algemeen overlevingsbelang, laat te wensen over – op zichzelf al triest, maar dubbel triest bij ‘cases’ van opstartend verzet bij plannen voor een windparkproject.
    Immers, wie nog naduizelt van kennisname omtrent de enormiteit van end-of-cheap-oil en van wàt fatale klimaatwijziging echt inhoudt, kijkt plots zo anders naar het Estinnespark (en zal zulks simpelweg verwelkomen).

    Bijkomend dit specifiek Belgisch probleem: de Nimby-reddingsboei zijnde offshore, is voor ons onmogelijk (alleen) zaligmakend, met ‘onze’ territoriale wateren met maximalistisch benutbare grootte van amper half West-Vlaanderen.

    Dit alles om te zeggen dat ‘Estinnes’ in mijn ogen een gunstig toekomstbeeld schetst, en toonaangevend mag zijn in de beeldvorming.
    Estinnes mag zelfs toonaangevend zijn qua radaruitdagingen, als takenuitbreiding van per definitie algemeen-belang-partijen als Belgocontrol en Defensie [oplosssingen-research!] ten gunste van windparken.

  7. roland Says:

    Hoeveel is de energetische terugverdientijd van deze enorm veel materiaal vergende turbine?
    Waarschijnlijk langer dan bij een 2 MW turbine

  8. tony aerts Says:

    @ roland:
    - 2 MW (E82) turbine midden België: rond 3.750.000 kWh/jaar.
    - 7,5 MW (E126) turbine midden België: rond 17.700.000 kWh/jaar.
    Dat is dus 4,5x meer.

    Bij conische betonmast ashoogte hub E82 = 138m en conische betonmast ashoogte hub E126 = 135m, spelen minstens volgende verschillen:
    - grotere diameter betonelementen bij E126 (14,5m aan de voet) waardoor onderste 5 of 6 segmenten in 3 i.p.v. 2 segment-delen worden geleverd > meer betonmassa, meer staal, meer transport, meer funderingsvoet-massa;
    - civil engeneering E126 is complexer (benutting grootste rupskran ter wereld, CC 9800, is nodig);
    - meer geavanceerde gridstabilisatie-technologie.

    Vanuit de gemiddelde kostprijs van een E126 zijnde ruwweg 3,5 à 4x kostprijs E82, in samenhang met de 4,5x grotere jaaropbrengst aan CO2-vrije stroom, kan je misschien volgende benaderende conclusies trekken:
    Er is bij 7,5MW turbine rond 4x meer CO2-genererende ‘productie’ (bouw, transport, ontmanteling enz.) als je als ruwe aanname de prijs evenredig zou stellen met de (vooral materiaalgebonden) CO2 uitstoot i.f.v. bouw enz., maar, die is door de 4,5x grotere CO2-neutrale stroomproductie net als bij 2MW turbine na 5 à 6 maand al “ingehaald”.

    En daarna heb je minstens 19,5 jaar lang een 4,5 x grotere CO2 besparing op electriciteitsproductie vanuit een E126/7,5MW t.o.v. een E82/2MW.

    In de marge nog dit:
    de E126 is ontworpen op een veilige levensduur van 40 jaar, omdat hij als een volwaardige ‘powerplant’ wordt gezien door Enercon, met geavanceerde gridstabilisatie, slimme geluidsreductie tijdens rotatie enz.
    De actuele milieuvergunningen volgen dit (nog) niet, maar Juwi in Duitsland speelt al met het vooruitzicht om effectief 30 à 40 jaar te ‘produceren’ met hun E126/7,5MW (Schneebergerhof).

    De financiële “loop” van afschrijving investering zal normaliter eveneens gunstiger verlopen, vermoed ik, want:
    - ten eerste gelet de technologie om met een geavanceerde stormregeling tot zels v wind =35m/sec te kunnen blijven produceren met intelligente ‘lichtjes uit de wind’ oplossingen,
    - ten tweede gelet op de penetratie in hogere stabielere luchtstromen.

    De E126 is blijkbaar een typevoorbeeld van begunstiging via opschaling (gecombineerd met verregaande optimalisaties), waarmee die turbine een EROI haalt van 120 en meer (vgl. EROI van nog amper 3 bij oliewinning uit Canadese Alerta teerzanden).
    Hoe hoger je EROI, hoe gunstiger je plaatje in het licht van de dramatische nakende peak-metalenwinningen ! Belangrijk.

  9. tony aerts Says:

    … en bij vorige reactie vergat ik m’n verwijzing toe te voegen naar
    achtergond-info op eigen webstekjes,
    hierbij dus:

    http://users.skynet.be/tony.aerts/windparken-6+MW-turbines.html

    http://users.skynet.be/tony.aerts/Estinnes-panoramas-windpark-16juli2010.html

    http://users.skynet.be/tony.aerts/Enercon-E-126-wind-turbines.html

    http://users.skynet.be/tony.aerts/BoekenDemocratieTransitieKlimaat.html

  10. roland Says:

    @Tony Aerts,
    dank voor de gegevens. Hier is een opbrengst van 15.000.0000 kWh/jaar voor de E126 genoemd. Vergeleken met een E82 4 X zoveel kosten en 4X zoveel opbrengst. Het gebruik van hogere luchtlagen levert niet echt winst op. De energetische terugverdientijd is zo’n 5 maanden, vergeleken met 3-6 maanden voor oudere, veel kleinere molens.

    Waarom een E126 langer – 40 jaar? – zou meegaan vergeleken met een E82 ontgaat mij. Grotere, hogere molens leveren winst vooral in ruimte met 500 m tussentuimte bij 2 MW molens, oplopend tot 700 m bij 7.5 MW molens, ofwel per oppervlakte drie keer zoveel energie! Aangenomen dat het hoogteverschil tussen een 2 MW en een 7.5 MW molen landschappelijk geen verschil maakt.

  11. tony aerts Says:

    Estinnes krijgt normaliter binnenkort een grote broer…

    In Frankrijk wordt nog dit jaar de finale goedkeuring verwacht voor het windpark ‘Mont des 4 Faux’ (ontwikkelaar eveneens WindVision), met 52 stuks E126/7,5MW turbines – nominaal dus een 390MW windpark.

    Wat opzoekwerk lokt me alvast de conclusie uit, dat de landschappelijke benadering me ten zeerste bevalt:
    Het erg weidse en uiterst rustige agrarische landschap hier (dep. Champagne-Ardennes) is een ideale kader voor de ‘navenant rustige’ rotatie-traagheid van deze turbines (= meer dan 5 sec/rotatie bij maximale 7,58MW output). INFO:

    http://www.windvision.be/projets-en-france/mont-des-4-faux/

  12. Hugo Matthijssen Says:

    Meten is weten

    Je kunt het geleverde vermogen van het windpark meten en roepen hoeveel huishoudens er van energie worden voorzien.

    wil je het echt meten dan zul je ook moeten meten wat het rendementsverlies is van het conventionele deel van het energiesysteem waarmee middels snelschakelende gasturbines het vermogen moeten gaan leveren als de wind wegvalt.

    Deze snelschakelende gasturbines ( rendement 35%)en de windmolens vervangen in de praktijk de vroegere basislastcentrales die een rendement van minimaal 55% kunnen halen.

    Bij veel wisselingen van de windkracht zal dan het totale rendement omlaag gaan of bij veel windmolens in het systeem zelfs negatief worden.

    M.A.W. als er geen wind is of teveel moet je wel stroom leveren als de molen het laat afweten

  13. roland Says:

    @Hugo Matthijssen,
    “Bij veel wisselingen zal het rendement omlaag gaan of bij veel windmolens zelfs negatief worden”
    Geen spoor van bewijs; blijkbaar moet voortdurend herhalen dat gat vullen

  14. roland Says:

    @Hugo Matthijssen,
    Is de bewering is dat windmolens energie vragen i.p.v leveren (geldt dat ook voor zon-pv?) dan is de oplossing sla de windenergie op voor later aanvullend gebruik bij de piekvraag, zodat de gasturbines optimaal kunnen draaien.

    Verlies door de langere keten met opslag zal volgens sommigen geringer zijn, dan de winst door een beter rendement van de gasturbines. Dus gebruik (opgeslagen) windenergie mede of vooral voor de piekvraag.

  15. Wim Says:

    @Hugo en roland,
    Gasturbines en kolen centrales draaien uitstekend op H2 en O2.
    Probleem is alleen hoe sla je die 2 gassen op.
    Eigenlijk is het geen probleem, maar wie gaat er investeren?

  16. Wim Says:

    “De kasten vol met vermogenelektronica. Deze zorgen ervoor dat de geleverde spanning en frequentie van de molen precies overeenkomt met het elektriciteitsnet.”
    Lijken me peperdure kasten. Waarom stapt men niet over op HVDC?
    Dat levert heel veel koper op wat nu in de transformator huisjes zit.
    Sowieso is 50Hz een belachelijke frequentie om te transformeren.
    Daar heb je veel meer koper en volume voor nodig dan een energie transfer bij 50kHz. Vergelijk het met je computer voeding. Als die transformator op 50Hz werkt, is je computer niet meer te verplaatsen en onbetaalbaar.
    Waarom produceert men niet lokaal H2 dat zo de gas of kolen centrale ingaat?

  17. roland Says:

    @Wim,
    Centrales op O2??
    Over H2 als brandstof zie http://www.withouthotair.com

Geef een reactie

 
WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in