nieuws

Begin bouw windturbinepark ECN Wieringermeer

bouwbreed

wieringerwerf – Het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) is begonnen met de bouw van vijf Nordex N80 windturbines op het Windturbine Testpark Wieringermeer. Hoewel de windmolens moeiteloos de zwaarste stormen weerstaan, mag het tijdens de bouw niet harder waaien dan windkracht 4. Mocht de wind het namelijk beletten de zware gondel bovenop de torendelen te plaatsen, dan bestaat het gevaar dat de toren door trillingen kapot gaat.

Het Windturbine Testpark Wieringermeer is een nieuwe onderzoeksfaciliteit van ECN. In het park is ruimte voor negen windturbines. Op vijf locaties komen Nordex N80 turbines met een vermogen van 2,5 megawatt per stuk. De resterende vier plaatsen bieden ruimte voor de bouw van andere grote prototypen.

De Nordex windturbines hebben een ashoogte van 80 meter en een rotordiameter van eveneens 80 meter, waardoor de tiphoogte 120 meter bedraagt. Volgens Wim Stam, directeur van ECN Wind Energy Facilities zijn al ongeveer honderd windturbines van het type N80 gebouwd. “Ons onderzoek richt zich op de interactie tussen de windturbines en de onderlinge beïnvloeding ten gevolge van zogeffecten.”

Om die reden staan de windturbines in lijn met een onderlinge afstand van 300 meter, waarbij de aandacht van de onderzoekers vooral is gericht op de zich tussen de turbines bevindende velden van turbulente wind. Stam: “De eerste windturbine ondergaat een vrij egale aanstroming van de wind. In het veld erachter ontstaat als gevolg van de roterende bladen en aanzuiging van lucht een chaotisch en zeer turbulente windstroom.”

De veranderende luchtstroom geeft een heviger krachtenspel op de rotorbladen en bijgevolg een hogere vermoeiingsbelasting. En juist die vermoeiingsbelasting is volgens Stam een �hot item�. “Er is geen ander apparaat dat zoveel vermoeiingsbelasting ondergaat als een windturbine.”

Windturbinefabrikanten hebben dus belang bij de testresultaten om hun producten te optimaliseren. “Een windturbine gaat circa twintig jaar mee. Als je de levensduur vermenigvuldigt met het gemiddeld toerental maal de drie rotorbladen, dan geeft dat wisselingen aan in de orde van 108 à 109.” Ten gevolge van de hoge vermoeiingsbelasting vervaardigen windturbinefabrikanten hun rotorbladen uit vezelversterkt kunststof omdat metalen niet tegen de belasting zijn opgewassen.

De opbouw van een windturbine gaat razendsnel. De vier benodigde torendelen zijn van staal en 20 meter per stuk. Nordexpersoneel plaatst op dag één het basisdeel op een betonnen plaat waarin stekeinden zijn opgenomen voor de montage. De betonnen plaat is gefundeerd op 24 heipalen.

Op dezelfde dag kan de fabrikant het tweede deel plaatsen en gaan het derde en vierde deel omhoog, inclusief de gondel. “Monteren kan tot een maximum van windkracht 4 en moet weloverwogen gebeuren. Want als de wind het belet de gondel te plaatsen, bestaat de kans dat de vier gekoppelde torendelen door de wind in hun eigen frequentie gaan trillen waardoor de toren kapot gaat.” De gondel zorgt met een hoog eigen gewicht voor een lagere eigen frequentie, zodat de toren stabiel blijft.

De rotorbladen komen vanuit de fabriek van LM, de bladleverancier in Denemarken, aan in de Wieringermeer waar de bladen ter plaatste worden gekoppeld. Een mobiele kraan tilt de �ster� op de tweede montagedag op de as, terwijl een tweede kraan de rotorbladen bij montage stabiel houdt.

Eenmaal gereed begint de Nordex bij 4 meter per seconde (windkracht 2 à 3) te draaien, vanaf 14 meter per seconde (windkracht 6 à 7) levert de N80 zijn vermogen van 2,5 MW en dat doet hij tot 25 meter per seconde (windkracht 9 à 10).

Om het onderzoek en de metingen mogelijk te maken, beschikt het testpark over een geavanceerde meetinfrastructuur die onder meer uit optische meetsensoren, glasvezelverbindingen en meetmasten bestaat. De meetmasten dienen om op de juiste hoogten de klimatologische omstandigheden als windsnelheid en -richting nauwkeurig vast te leggen. De eerste meetmast is een getuide vakwerkmast met van 108 meter hoog. De meetinstrumenten bevinden zich precies op de ashoogte.

Investering

De Nordex windturbines vergen een flinke investering maar ze leveren ook veel elektrische energie en dus geld op.

“Naast een lening die ECN voor het project heeft afgesloten, draagt de provincie Noord-Holland bij in de kosten.” Volgens Stam is vooral de netaansluiting een kostbare aangelegenheid. “Dat komt voornamelijk doordat we 18 kilometer elektrakabel nodig hadden en de bouw van een apart 50 kV transformatorstation moesten bekostigen.”

Van de vier lege plekken voor prototypen in het testpark zijn er al twee bezet: één voor een NEG Micon 92 meter hoge 2,75 MW windturbine en één GE 88 meter, 2,5 MW windturbine van General Electric Wind Energy. “We verhuren ruimte aan fabrikanten om hun prototypen te testen, te optimaliseren en laten certificeren doorgaans voor een periode van vier tot vijf jaar.”

De vijf Nordex windturbines draaien vermoedelijk eind februari. Het onderzoeksprogramma begint als de meettorens zijn opgericht eind april. Stam verwacht de eerste onderzoeksresultaten in de loop van dit jaar.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels