160422 Präsentation Karslruhe - Hochschule Karlsruhe · NOW - ENERCON SCADA Integration SCADA Server * ENERCON RTU-C*

Unternehmenspräsentation

© Copyright ENERCON GmbH. Alle Rechte vorbehalten.Andreas Linder / Tobias Zeitler-Knoblauch 2

Agenda

1 Unternehmensportrait

2 Anforderungen an die Anlagentechnik (Schwachwindstandorte in Baden-Württemberg)

3 Schwachwindanlage E-141 (4200 KW Nennleistung) Technologie und Anlagenkonzept

4 Eigenstromversorgung

4.1 GZO

4.2 Eigenstromversorgung NOW (Zweckverband Wasserversorgung Nord-Ost-Württemberg)

5 Systemdienstleistungen

6 Impressionen aktueller Windprojekte Baden-Württemberg

7 Fragen/Diskussion


ENERCON Allgemeine Informationen

Installierte Leistung 40,7 GWProduktionsfläche 883.000 m²

Produktionsstätten inDeutschland

Aurich, Emden, Magdeburg, Haren, Georgsheil

Produktionsstätten weltweit

Schweden, Brasilien, Türkei, Portugal, Kanada, Frankreich, Österreich

Vertriebsbüros 9 national29 international

Servicestationen > 300 weltweit

Logistik

E-Ship 1 (Transportschiff), e.g.o.o. EisenbahngesellschaftOstfriesland-Oldenburg mbH, Mobilkräne bis 1.600 t,hunderte Servicefahrzeuge und mehrere Spezialtransporter für Türme und Blätter

Exportländer >40Stand: Februar 2016


Weltweite Tätigkeit von ENERCON

ENERCON ist in insgesamt acht Ländern mit eigenen Produktionsstandorten vertreten.

Kanada

Brasilien

Portugal

Frankreich

Schweden

Österreich

Türkei

Deutschland


413

888 398

264422

201 193372 208 77 69

144 64 5 8 50

1.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000 Installierte Leistung 2015 [MW]

Kumuliert Ende 2014 [MW]

Windenergie in Deutschland 2015 (Onshore)

Kumuliert Ende 2015 41.652 MW, 25.980 WEA 1,6 MW/WEA

Installierte Leistung 20153.731 MW, 1.368 WEA 2,73 MW/WEA

85%

<1%

60,9%30,8% 61,4%

83,4%83,6%

18,7% 9,7%

16,6%

5,3%

6%

5,9%

5,2%

0,8%

0,1%

1,4% 3,9%

Anteil der Windenergie am Nettostromverbrauch in Deutschland 2015: 17,1 %

Quellen: Deutsche WindGuard 2015, DEWI Magazin 46 (02/15)


Agenda





4.1 GZO




7 Fragen/Diskussion


Øm

VM

VN65

VN135/149

E-115 / NH: 149 mE-70 / NH: 65 m

VM

Wald ~30 mp

3 c A 21

1% Differenz in der Windgeschwindigkeit=

3% Mehrertrag

Faustformel:Je Meter Nabenhöhe eine Steigerung von 0,5% - 1%

des jährlichen Energieertrags

VM << VN

Im Süden weht kein Wind…?


Windenergie im Wald


Agenda





4.1 GZO




7 Fragen/Diskussion


ENERCON MW- und Multi-MW-Klasse

E-70WK I

E-82WK I/II

E-92WK II

E-101WK I

E-115WK II

E-141 EP4WK III

2 MW-Klasse

3 MW-Klasse

4 MW-Klasse

E-126 EP4WK II

E-103WK III


ENERCON-Technologie: WEA-Konzept

Er

ze

ug

un

g

SteuerungGeneratorGleichrichter

Erregung

Azimut-AntriebePitch-Antriebe

USV

Transformator

NS-Verteilung

Aufstiegshilfe

Um

wa

nd

lu

ng

Leistungsschrank

Steuerung


ENERCON-Technologie: WEA-Konzept

Eigenschaften und Vorteile:

• Der Ringgenerator ist durch den Vollumrichter vom Netz entkoppelt Vermeidet mechanische Rückwirkungen von Netzfehlern auf den Generator

• Robustheit bei Spannungs- und Frequenzschwankungen durch extraweite Betriebsbereiche

• Vollumrichter mit FACTS-Fähigkeiten ermöglicht: schnelle Reaktion auf Netzfehler hochflexible, dynamische Wirk- und Blindleistungsregelung

FACTS = Flexible AC Transmission Systems (Systeme zur optimierten Netzregelung)


Die neue ENERCON E-141 EP4

Typ: E-141 EP4Nennleistung: 4.200 kWRotordurchmesser: 141mNabenhöhen: 129m, 159mWindklasse: IEC IIIaPrototyp: Q4 2016Rechnerische Lebensdauer: 30 JahreMaximaler Schalleistungspegel: 105,5 dB(A)

Die E-141 EP4 ist die zweite Variante der neuen 4-MW-Plattform

Windgeschwindigkeit [m/s]

Jahr

eser

trag

[MW

h]

0

5.000

10.000

15.000

20.000

5,5 5,9 6,3 6,7 7,1 7,5 7,9 8,3

E-126 EP4

E-141 EP4


Die neue ENERCON 4MW Plattform

E-141 EP4

Längstes Onshore-Rotorblatt der Welt

Neues Design für optimalen Ertrag bei geringen Windgeschwindigkeiten

Weiter verbesserter Erosionsschutz- Impact Absorption Layer (IAL) -


Transportoptimierung durch geteiltes Blatt der E-141

• Logistischer Vorteil beim Transport • Produktion der Bauteilgrößen in den

existierenden Fertigungen• Wickeltechnologie ermöglicht einen

höheren Produktionsoutput sowie niedrigere Bauteilkosten

• Geringe Mehrkosten bei der Herstellung im Vergleich zu einem ungeteilten Blatt


Transportoptimierung

Rotorblatt-Wicklung

Geteiltes Blatt der E-115• Reduzierung der Profiltiefe (5m)• Verbindung durch doppelreihige

Querbolzenverbindung• Radiale Trennung der Blätter bei R13.7m


Zwölfphasiger asymmetrischer Generator

Langsam rotierender Synchrongenerator

• Minimaler Schallpegel dank völlig neuem Design

• Keine Verwendung seltener Erden

• Kein Verschleiß, keine Abnutzung

• Hocheffizient und langlebig

• Verbesserte Kühlung

• Geteilte Bauweise für besseren Transport


E-141 EP4: Neues Gondelstrukturkonzept

Optimiert seit Jahrzehnten:

• Neues Transportkonzept

• Sicherer durch Aluminiumbehälter


ENERCON Hybrid-Türme

Hybrid-Türmen:• Höhere Bauweise möglich• Geringere Schwingungsentwicklung• Geräuscharm, da Beton ein schlechter Resonanzkörper ist• Teilbare Segmente, keine Begrenzung auf 4,3m Breite optimal für den

Transport• Aufnahme großer Drucklasten möglich• Geringer Wartungsbedarf

97 m 108 m84 m 138 m 149 m


Trailing Edge Serrations

• Schallreduzierung an der Hinterkante• Dämpfung von Turbulenzen• Deutliche Reduzierung

des Schallleistungspegels• Entwicklung zu einem

angenehmen Geräuschim tieffrequenten Bereich


Rotorblatt-Enteisungssystem

Risiken bei Eisansatz:• Schwingungen durch Unwucht der Rotorblätter höhere Lasten und Abschalten der WEA

• Herabfallen von Eisstücken• Verminderung der aerodynamischen Effizienz Ertragsverluste

• Stillstand der WEA

Rotorblattenteisung durch Ventilation warmer Luft

19,5 °C

15,0 °C

17,5 °C

Tests in Schweden und Tschechien haben 10 - 15% Mehrertrag an Standorten mit Vereisungsrisiko nachgewiesen

Zirkulation warmer Luft im Rotorblatt

Nahezu eisfreies

Rotorblatt

Eisansatz an der Nasen- und

Endkante


ENERCON Storm Control

ENERCON WEA schalten bei Sturm nicht einfach ab;die Storm Control-Funktion passt den WEA-Arbeitspunkt dynamisch der Windgeschwindigkeit an.

Vorteile: Schutz der WEA vor Sturmschäden, höherer Energieertrag und bessere Netzverträglichkeit

vcut-outvreconnection

01 5 9 13 17 21 25 29 33 37

Wirk

leis

tung

in k

W

Windgeschwindigkeit in m/s

10-min-Mittelwerte gem. IEC 61400

41

Pn

Momentanwerte

Wirkleistung wird kontinuierlich geregelt


Agenda





4.1 GZO




7 Fragen/Diskussion


GZO: Gusszentrum Ostfrießland

• Standort: Georgsheil• Kombination aus

• Windenergie (E-101, Nennleistung: 3050kW) & • Gusszentrum (Nennleistung: 14MW) &• STATCOM (4,5 MVA)

• Durch Eigenverbrauch befreiung von:• Netzentgelte• EEG-Umlage (teilweise)• Stromsteuer, ..


GZO-Betriebskonzept mit STATCOM und E-101


0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

Gesamtverbrauch GZO Externer Bezug Deckung durch E-101

Stro

mge

brau

ch in

MW

h

Strombezug GZO 2016


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

E-101 Gesamtproduktion E-101 Netzeinspeisung E-101 GZO Einspeisung

Stro

mer

zeug

ung

in M

Wh

Stromerzeugung E-101 bei GZO 2016


GZO: Gusszentrum Ostfrießland


NOW: Eigenverbrauchssystem

• Standort: Bronn• Kombination aus

• Windenergie (E-53, 800 kW Nennleistung) & • Wasserwerk (x MW Nennleistung)

• Befreiung von Entgelten durch Eigenverbrauch


NOW - ENERCON SCADA Integration

SCADA Server *

ENERCON RTU-C*

• SCADA Remote 3• PDI-OPC*

Wasser(n* S7 300)

Gateway (IDS 850)

NOW Leitsystem 1

-örtlich

NOW Leitsystem 2

-zentral

EnBW

20kV

NEA(Netz Ersatz Anlage)

NAP

* = Lieferumfang


Agenda





4.1 GZO




7 Fragen/Diskussion


The Energy System is Changing

What about mechanisms that keep the grid stable?


• Die Ära der Einspeisetarife neigt sich dem Ende zu• Wirtschaftlichkeit bedeutet mehr als x MWh / Jahr zu produzieren• In der Zukunft wird es wichtiger sein wie und wann ein Windpark Energie

einspeißt• Systemdienstleistungen am Horizont• Windparks & angeschlossene Technologien

werden zu systemrelevanten Kraftwerken

Warum: Netzstabilität

Was: System-dienstleistungenWie: Neue Märkte

Systemwandel: Status Quo Regulation


Market Volume System Services (Germany)


Systemdienstleistung: Die Sicht des Systemverantwortlichen

Blind-Leistung

Blind-Leistung

Spannungs-Stabilität RedispatchRedispatch

Regel-leistungRegel-

leistungSchwarz-

Start-Fähigkeit

Schwarz-Start-

Fähigkeit

Frequenz-Stabilität

Netz-Restriktionen

System-wiederherstellung

Thema heute:


Frequenzstabilität

50 / 60 Hertz


Was ist Netzstabilität?


Energiemarkt-Tetris (für einen Tag)

Anforderung:Nachfrage = AngebotVerbrauch = Erzeugungzu jeder Zeit

Baseband

Gekauft/Verkauft

Eigene Erzeugung

Verbrauch

Leistung

Zeit


Energiemarkt-Tetris (für einen Tag)

Anforderung:Nachfrage = AngebotVerbrauch = Erzeugungzu jeder Zeit

Baseband

Gekauft/Verkauft

Eigene Erzeugung

Verbrauch

Leistung

ZeitZwischenfall


technisch

regulatorisch

ökonomisch

Projekte Regelleistung: Status Quo

abgeschlossen

aktivePilot Belgium

Energiemarkt

AU - TertiärSpeicher Feldheim

enera

REStable

ReWP / RdW


Li-Ion based StorageProduct:

Control Reserve –Primary Reserve

10MW / 10,79MWh

System Change: Example Feldheim


Systemwandel: Beispiel Irland

• Wind• Speicher• Gas• ..• Oder eine Kombination

Neue & bestehende SDL

Idee: Max. Einspeisung durch EE-Erzeuger

(Vollumrichterbasiert) von50% auf 75% bis 2020 steigern

a) Save 300 Mio € / yearb) Invest 240 Mio € / year in System Services


Agenda





4.1 GZO




7 Fragen/Diskussion


Impressionen Herausforderungen Windstandorte Süddeutschland

Luftbild Februar 20165 Flächen für 5 E-115 auf 149mhöchstgelegener Windpark Deutschlands (Höhe: 1.161m)


• Maßgenaue Simulation von Transporten• Einsatz von Sonderfahrzeugen• Minimierung des Ausbaus für sensible Waldstandorte

Optimierter Ausbau der parkinternen Zuwegung


Optimierter Ausbau der parkinternen Zuwegung


Impression des Transportes für den Standort Gutach (Freiamt)

• Transport eines E-101 Blattes mit Alpingestell

• Erkennbar geringerer Rodungsbedarf

Technische Lösungsansätze für das Projekt Rohrenkopf


Standortspezifische Sonderlösungen


Aktuelles Projekt:Windpark Vinrgrund Ellwangen

• 3 x E-115 - Nabenhöhe: 149m

• Inbetriebnahme in 2016

• Ökostrom für 6.600 Haushalte/Jahr


Fragen/ Diskussion

?!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

ENERCON GmbH | Dreekamp 5 | D-26605 AurichTelefon: +49 4941 927-0 | Fax: +49 4941 927-109

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