Dutch |English nl | en
Home>Over Iv > Kennis & Nieuws > Overzicht > Kracht van de wind
Kracht van de wind  Energie Techniek Wind

Licht, slim en eenvoudig

Licht, slim en opgebouwd uit losse modules. Met een nieuw concept voor een HVAC-offshore substation platform trok Iv-Offshore & Energy de aandacht. Straks te zien op dertig kilometer uit de kust van Schotland, geplaatst in de zeebodem op vijftig meter diepte.

Euforie? “Nou ja, het is zeker gevierd nadat we het project voor het Britse offshore windpark ‘Neart Na Gaoithe’ hadden binnengehaald”, vertellen Fedor van Veen, tendermanager, en Norman Hoogeveen, projectmanager bij Iv-Offshore & Energy. Fedor: “We hebben nooit eerder een offshore-wind-opdracht gekregen vanuit het Verenigd Koninkrijk.” Nu lukte dat wel, met een geheel nieuw concept.

Norman: “We hoorden steeds vaker – zeker vanuit de Engelse markt – dat onze ontwerpen technisch heel goed waren, maar relatief zwaar en duur. Met die kennis gingen we aan de slag.” Centrale vraag: hoe maken we een HVAC (High Voltage Alternating Current)-platform dat licht, slim en eenvoudig is? De oplossing: een transformatorplatform met uitsluitend de minimaal benodigde hulpsystemen, gebouwd op een stevige basisstructuur dat met behulp van losse en lichte modules samengesteld kan worden, precies zoals de klant dat technisch wenst.
 

Wikipedia-pagina

Het offshore windpark heeft al een eigen Wikipedia-pagina. ‘Neart Na Gaoithe’ - dat in het gaelic ‘kracht van de wind’ betekent - heeft een oppervlakte van 105 vierkante meter, ligt dertig kilometer uit de kust en op vijftig meter diepte ten noorden van de Schotse stad Torness. Met als extra uitdaging dat het windpark gebouwd moet worden op een deels rotsachtige en deels modderige bodem. Geen makkelijke locatie voor de bouw van een windpark, maar zo werkt dat tegenwoordig; daar was nog plek. Er kan niet zomaar overal in de Noordzee een groot windpark geplaatst worden. Daarvoor is deze simpelweg te drukbevaren. Daarnaast lopen er bijna overal pijpleidingen en elektriciteits- en internetkabels over de zeebodem.


In 2009 was het idee voor het windpark:  125 stuks 3,6 megawatt windturbines of 75 stuks 6 megawatt turbines, bedoeld om samen 420 tot 450 megawatt elektriciteit op te wekken. Hiermee kunnen een half miljoen huishoudens tegelijkertijd van stroom worden voorzien. Uiteindelijk verkreeg de Franse EDF Group de vergunning voor het windpark en schreef een conceptstudie uit voor meerdere partijen, die uiteindelijk werd gewonnen door Iv-Offshore & Energy samen met General Electric (GE). “We hebben eerst met een frisse blik naar het oorspronkelijke ontwerp gekeken”, vertelt Fedor. “Een afweging was of we voor één of twee transformatorplatformen moesten kiezen. Twee is wel duurder, maar aan de andere kant…als je besluit tot de bouw van één substation heb je bijvoorbeeld langere kabels nodig om alle windturbines met het centrale platform te verbinden. En die kabels zijn ook niet bepaald goedkoop.” 

“Een zo licht en simpel mogelijk ontwerp met twee kleinere platformen had om meerdere redenen de voorkeur van EDF”, vervolgt Fedor. “Immers, hoe lichter een platform, hoe goedkoper en hoe makkelijker het valt te installeren. Om de platformen en windturbines op hun plek te zetten, moet al tijdens de studiefase (dus twee jaar vooraf) een kraanschip gereserveerd worden. Met het gekozen concept kunnen de turbinefundaties en de platformen met hetzelfde schip worden geïnstalleerd, wat het contractuele risico voor de klant aanzienlijk beperkt.” 

Eind 2019 gaat de bouw van de ‘Neart Na Gaoithe’-platformen beginnen

Substations moeten zo eenvoudig mogelijk zijn, is de norm in het Verenigd Koninkrijk. Ze worden aangekocht door de windparkontwikkelaar. Deze heeft de wettelijke verplichting om de substations door te verkopen aan de Offshore Transmission Owner (OFTO) die verantwoordelijk is voor het elektriciteitstransport. “In ons land gaat dat anders,” zegt Norman, “hier koopt de netbeheerder meestal het platform. Deze bepaalt dan de operationele- en maintenance eisen.” Dat verschil is terug te zien in het design.

Het ontwerp van Iv-Offshore & Energy voor het ‘Neart Na Gaoithe’ windpark bestaat uiteindelijk uit 
54 windturbines die elk 8 megawatt elektriciteit opwekken; anders dan het oorspronkelijke idee. Windturbines worden namelijk steeds krachtiger. De elektriciteit die de windturbines opwekken, komt met een spanning van 66 kilovolt via zestien zeekabels aan op twee identieke substations. Hier wordt de stroom ‘verzameld’ en omgezet naar een spanning van 220 kilovolt om de transportverliezen te minimaliseren. Vervolgens wordt deze stroom getransporteerd naar het landstation via twee (export) zeekabels. Er is uitgebreide afstemming nodig met diverse partijen, zoals windparkeigenaar EDF en kabelcontractors, voor het aanbrengen van de benodigde technische voorzieningen op de substations, zoals het intrekken en aansluiten van de zeekabels. Een substation oogt als een labyrint van pijpen en buizen, kilometers aan elektriciteitskabels en kasten vol draden en software die het primaire proces en alle hulpsystemen, zoals ruimteverwarming en noodstroomvoorzieningen, in de lucht houden. 

Het flexibele plug & play-concept dat we bij windpark ‘Neart na Gaoithe’ toepassen, is met name geschikt voor VAC-platformen. Deze worden doorgaans dicht bij de kust geplaatst, omdat er veel vermogen verloren gaat als er offshore over een lange afstand wisselspanning getransporteerd wordt. Doordat de plekken dichtbij de kust langzamerhand vol raken, groeit de behoefte aan HVDC (High Voltage Direct Current, oftewel gelijkspanning)-stations verder op zee. Daar is nog ruimte voor windparken, maar dat vergt wel grotere en duurdere installaties, zowel op zee als aan land. Echter, vanaf circa tachtig kilometer uit de kust is HVDC de meest economische oplossing. 
 

In steeds dieper water

Grotere windparken, met nog grotere en zwaardere windturbines voor het opwekken van meer vermogen, in steeds dieper water; dat is de trend. Wereldwijd zijn er intussen acht offshore HVDC-stations in gebruik. Daarvan was Iv-Offshore & Energy bij het ontwerp van drie substations betrokken: BorWin alpha, DolWin alpha en HelWin beta. “Wij zijn goed in het ontwerpen van dergelijke complexe platformen. Dat komt mede door onze kennis van offshore constructies en multidisciplinaire engineeringservaring, die we hebben opgebouwd in de olie & gas-markt”, zegt Fedor tot slot. 

Eind 2019 gaat de bouw van de ‘Neart Na Gaoithe’-platformen beginnen. Dan arriveert het eerste staal bij HSM Offshore in Schiedam. De oplevering vindt plaats in 2021. Gemiddeld 40 medewerkers gaan meer dan een jaar aan het ontwerp werken. Ook op de werf zullen continu een aantal medewerkers van Iv-Offshore & Energy aanwezig zijn. 

Wil je meer weten over de mogelijkheden voor jouw vraagstuk? Wim denkt graag met je mee over jouw technische vraagstukken. Neem contact op via 088 943 3300 of stuur een mail.