Alstom nimmt bei Saint-Nazaire größte Offshore-Windkraftanlage der Welt in Betrieb

Am 19. März hat Alstom die größte Offshore-Windkraftanlage der Welt in Carnet im Departement Loire-Atlantique in Betrieb genommen. An der Einweihung nahmen Eric Besson, Minister für Industrie, Energie und digitale Wirtschaft, sowie Patrick Kron, Vorsitzender und CEO von Alstom teil.

Die 6 MW-Windkraftanlage Haliade 150 wurde im Rahmen einer Ausschreibung der französischen Regierung vom Juli 2011 entwickelt mit dem Ziel, bis 2015 Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 3 GW vor der französischen Küste zu installieren. Zur Vorbereitung für die Zertifizierung wird die erste Haliade 150 am Standort Carnet einer Reihe von jahrelangen Tests an Land unterzogen werden, bevor eine zweite Turbine im Herbst 2012 vor der belgischen Küste im Meer installiert wird. Die Vorserienproduktion ist für 2013 geplant, mit der Serienproduktion soll 2014 begonnen werden.

Der Standort Carnet liegt in der Nähe von Saint-Nazaire am Ufer der Flussmündung. Er wurde wegen seiner geologischen Merkmale ausgewählt, die dem unterseeischen Untergrund ähneln, in dem die Windkraftanlagen letztlich installiert werden sollen. Der 25 Meter große Unterbau (Jacket-Bauweise) wurde auf Pfeilern installiert, die über 30 Meter tief in den Boden getrieben wurden. Darauf wurde dann der 75 Meter hohe Turm errichtet. Die Gondel schwebt in 100 Meter Höhe über dem Boden. Die Windkraftanlage und ihr Unterbau wiegen zusammen insgesamt 1.500 Tonnen.

Alstom ist der exklusive Lieferant für das Konsortium unter der Führung von EDF Energies Nouvelles, zu dem Dong Energy, der dänische Energiespezialist und Weltmarktführer für Offshore-Windfarmen, sowie die Entwickler Nass & Wind sowie wpd Offshore gehören. Die Vereinbarung des Konsortiums stellt für Alstom die einzigartige Gelegenheit dar, eine Windkraftanlage auf Basis von französischer Technologie zu entwickeln, die in Frankreich hergestellt und montiert wird, wobei eine große Zahl lokaler Vertragspartner aus der Industrie eingebunden werden, die von technologischen Partnerschaften mit unterschiedlichen Organisationen profitieren. In dieses Projekt sind fast 200 Lieferanten aus dem Offshore-Windkraftanlagensektor involviert.

Falls das Angebot des Konsortiums auf die Ausschreibung erfolgreich sein wird, plant Alstom die Errichtung von bis zu vier Fabriken zur Herstellung der Komponenten für diese Offshore-Windkraftanlagen und deren Montage im Hafengebiet von Saint-Nazaire (Departement Loire-Atlantique) für die Gondeln und Generatoren sowie in Cherbourg (Departement Manche) für die Rotorblätter und Türme. Diese französischen Standorte werden die ersten Standorte von Alstom weltweit sein, die ausschließlich auf Offshore-Windkraft ausgerichtet sind. Dadurch werden 5.000 dauerhafte qualifizierte Arbeitsplätze geschaffen, darunter 1.000 direkte Arbeitsplätze.

Modernste Technologie für extrem leistungsfähige Windkraftanlagen

Jede dieser Offshore-Windkraftanlagen der nächsten Generation wird den Strombedarf von 5.000 Haushalten abdecken können.

Um die großen Herausforderungen zu meistern, die das maritime Umfeld mit sich bringt, hat Alstom eine 6-MW Windkraftanlage entwickelt, die einfach, robust und effizient ist, um die Wettbewerbsfähigkeit der Offshore-Windkraft zu verbessern. Einfach: Diese Windkraftanlage wird ohne Getriebe per Direktantrieb funktionieren und ist mit einem Generator mit Permanentmagneten ausgestattet, um die Betriebs- und Wartungskosten zu reduzieren. Robust: Die Haliade 150 ist mit der PURE TORQUE®-Technologie von Alstom ausgestattet, die den Generator schützt, indem sie unerwünschte Belastung durch den Wind auf sichere Weise an den Turbinenturm umleitet und so die Leistung optimiert. Und schließlich bietet die Haliade 150 mehr Effizienz dank ihres 150 Meter großen Rotors (die 73,50 Meter langen Rotorblätter sind die längsten der Welt), der für einen verbesserten Lastfaktor sorgt.

Bis heute hat Alstom in einem Dutzend Ländern (u.a. Spanien, Brasilien, Großbritannien, Frankreich, Italien, Portugal, Marokko und den USA) fast 2.300 Windkraftanlagen gebaut bzw. installiert, die mehr als 3.000 MW erzeugen. Mit den technischen Innovationen von Alstom wurde die Größe und Leistungsfähigkeit dieser Windkraftanlagen erhöht. Die Onshore-Windkraftanlagen von Alstom haben eine Leistung von 1,7 bis 3 MW.

Zertifizierungstests für Onshore- und Offshore-Produkte

Onshore-Tests ermöglichen einen einfacheren Zugang zur Turbine zwecks Durchführung der zahlreichen Messungen und Anpassungen, die für die Zertifizierung der ersten Einheit erforderlich sind. Dieses Verfahren verlangt die Installation eines Messturms in unmittelbarer Nähe.

Eine Analyse der Leistungskurve der Turbine zur Bestimmung der Kapazität zur effizienten Stromerzeugung je nach Windverfügbarkeit, ist entscheidend für dieses Zertifizierungsverfahren. Sobald zusätzliche Sensoren installiert sind, werden diese Tests die Auswertung unterschiedlicher Simulationen ermöglichen (Belastung, Temperatur, Lebensdauer, etc.), die im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an der Haliade 150 durchgeführt wurden.

Die im Turm installierte elektrische Ausstattung (Umwandler, Transformatoren, Niedrigspannungsnetz, Computernetzwerke und Rechner) wird umfassenden Validierungstests unterzogen. Der Generator wird Tests unterzogen, die Betriebstemperatur, Vibrationen, Strom und Spannung messen. Anschließend werden die unterschiedlichen mechanischen Komponenten der Turbine auf Vibrationen, Belastungen (vor allem der Rotorblätter) und Reaktionszeiten getestet. Außerdem werden während der Onshore-Testphase die globalen Performancedaten und die Steuerungssoftware-Parameter analysiert.

Die Offshore-Tests werden im Herbst 2012 beginnen. Dabei werden Tests den Bereichen „Wartung“ und „Anbindung unter realen Betriebsbedingungen“ möglich.

Die erste Windkraftanlage, die wie eine Erstserie gebaut wird

Die erste Gondel für die Haliade 150 wurde in einer temporären Vorserien-Fertigungsanlage in Saint-Nazaire montiert, in der im Laufe der nächsten drei Jahre etwa 40 Einheiten hergestellt werden sollen. Derzeit wird dort die zweite Einheit montiert. Etwa 40 Ingenieure und Fachkräfte von Alstom sind mit diesen Montagetätigkeiten beschäftigt.

Die Montage beginnt mit dem zentralen Block der Turbine, der die Schnittstelle zwischen dem Turm und der Gondel bildet. Dieser Block enthält das Nachführungssystem (welches auch ein Nachführungslager enthält), das die Anpassung der Position der Gondel in Relation zum Turm ermöglicht. So können Gondel und Rotorblätter der Turbine unverzüglich neu ausgerichtet werden, um den Wind einzufangen. Um die Wartungsarbeiten zu erleichtern, ist der zentrale Block mit einer Hubschrauberlandefläche ausgestattet, so dass das Wartungspersonal mit einem Hubschrauber abgesetzt werden kann.

Gleichzeitig wird der Zwischenblock am Permanentmagnetgenerator montiert, der direkt von den sich drehenden Rotorblättern angetrieben wird, um Strom zu erzeugen. Diese beiden Blöcke (zentraler Block und Zwischenblock) bringen ein Gesamtgewicht von fast 300 Tonnen auf die Waage. Diese werden dann zusammenmontiert, um den Turbinenrotor aufzunehmen, an dem dann wiederum die drei Rotorblätter angebracht werden. Der Rotor mit einem Durchmesser von 150 Metern ist direkt mechanisch mit dem Generatorrotor verbunden.

Die Vorserien-Fertigungsstätte in Saint-Nazaire wird eine wichtige Rolle beim zukünftigen Produktionsverfahren der Offshore-Windenergieanlagen spielen. Eine Reihe von Regeln und Verfahren werden von den ersten Einheiten an beachtet und später auch für die kommerzielle Produktion übernommen werden.

5.000 permanente qualifizierte Arbeitsplätze, darunter 1.000 direkte Arbeitsplätze in Saint-Nazaire und Cherbourg

Das Angebot, das von dem Konsortium unter Leitung von EDF Energies Nouvelles eingereicht wurde, betrifft die Standorte Saint-Nazaire, Saint-Brieuc, Courseulles-sur-Mer und Fécamp. Die Wahl fiel aufgrund von Wind- und Umweltstudien, die über einen Zeitraum von etwa vier Jahren durchgeführt wurden, auf diese vier Gegenden. Außerdem wurden umfassende geotechnische Untersuchungen an jedem Standort durchgeführt, um die Art des Meeresgrundes zu bestimmen. Gespräche im Laufe von mehreren Monaten mit unterschiedlichen lokalen Betroffenen - beispielsweise mit Fischern, Stadtverwaltungen, Abgeordneten und Anwohnern - haben bereits zu einem breiten Konsens geführt.

Der Umfang der Industrieansiedlung im Rahmen dieses Projekts wird von den Ergebnissen des Ausschreibungsverfahrens abhängen, die im April bekannt gegeben werden sollen. Es ist möglich, dass Alstom bis zu 100 Millionen Euro investieren wird. Alstom plant, in Saint-Nazaire die Gondeln montieren und die Generatoren bauen zu lassen. Mit einer Kapazität für 100 Einheiten pro Jahr werden die beiden Fabriken 2015 (für die Generatoren) und 2016 (für die Gondeln) ihren Betrieb aufnehmen und damit 300 direkte Arbeitsplätze schaffen.

Die Rotorblätter werden in Zusammenarbeit mit LM Wind Power in Cherbourg hergestellt, ebenso die Türme. Mit dem für 2016 geplanten Produktionsbeginn werden diese beiden Fabriken 500 direkte Arbeitsplätze bieten für eine jährliche Produktion von 100 Serien à drei Rotorblätter.

Darüber hinaus wird in der Region Pays de la Loire ein Technik- und F&E-Zentrum mit 200 Mitarbeitern speziell zum Thema Offshore-Windenergie errichtet werden – das erste und einzige Zentrum dieser Art in Frankreich.

Die Häfen Saint-Nazaire und Cherbourg wurden nach einem umfassenden Beratungsprozess aufgrund einer Kombination von Kriterien ausgewählt. Hierzu zählten die Qualität der Infrastruktur, der einfache Zugang zu den im Angebot konzeptionierten Windfarmen, die Investitionsunterstützung durch lokale Behörden, das Vorhandensein von Industrie-Know-how sowie die Kapazität, ein komplexes Industrienetzwerk zu bilden, das auf Offshore-Windenergie spezialisiert ist.

Neben dem Industriecluster, das von Alstom entwickelt wird, plant das Konsortium die Einrichtung von bis zu acht Standorten in den Häfen von Saint-Nazaire, Brest, Cherbourg und Le Havre, wo die Fundamente für die Windkraftanlagen gebaut werden sollen, sowie vier Betriebs- und Wartungszentren in den nahe gelegenen Häfen von La Turballe, Saint-Quay-Portrieux, Caen-Ouistreham und Fécamp, wodurch weitere 2.500 Arbeitsplätze entstehen würden. Das gesamte Projekt wird insgesamt fast 7.500 Arbeitsplätze schaffen.

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