Workshop over de elektrische infrastructuur en net-integratie van offshore wind

By Chris Westra on

Partners van We@Sea leveren een bijdrage aan de subtaak “Annex XXIII van de IEA Wind R&D Implementing Agreement”.Voor het bouwen van windenergiecentrales op de zee moet een groot aantal technische, commerciële en juridische zaken worden uitgezocht en ontwikkeld. De elektrische aansluiting en de inpassing in het net van windturbineparken zijn kritisch voor het succes. Doel van de workshop was de sleutelonderwerpen te bespreken van de netinpassing en de benodigde elektrische infrastructuur. Vorig jaar werd tijdens een eerste bijeenkomst in Manchester besloten het werk toe te spitsen op vijf onderwerpen betreffende de aansluiting van offshore windturbineparken op het elektriciteitsnet aan de wal:

  • Technical architecture of offshore grid systems and enabling technologies
  • Grid code and security standards for offshore versus onshore
  • Offshore wind meteorology and impact on power fluctuations and wind forecasting
  • Control and communication systems of large offshore wind farms
  • Behavior and modeling of high-voltage cable systems

Hieronder een verslag van de tweede bijeenkomst met PDF-bestanden van de presentaties.

elektr_infrastruct

Verslag van de Annex 23: Workshop /Roundtable discussion on Grid Integration of Offshore Wind
18 June 2007, DTI, London
Chris Westra We@Sea

09:00 Welcome: John Overton (DTI) (gastheer)
9:05 Session 1: Setting the scene
Chair: Jorgen Lemming (Risø) (dagvoorzitter)
Presentation: Background to Annex XXIII, the importance of the topic and the expected outcomes.
9:35 Session I1: Lessons learned from existing large offshore wind farms
Chair: John Olav Tande (Sintef)
Presentation: Experience on Technical Solutions for Grid Integration of Offshore Windfarms (Liangzhong Yao, Areva)
Comments and Structured Discussion
17:25 Tea/Coffee break
10:35 Session II1 /1: Technical issues for offshore integration
Chair: Nick Jenkins (DTI Centre for DG & SEE)
Presentation 1: Overview of the technical issues of connecting wind farms to the grid (Norman McLeod, Areva)
Presentation 2: Design standards for offshore transmission networks and options for Round II (G Strbac, Centre for DG&SEE)
Presentation 3: The Development of the GB Grid Code for the New Offshore Regime (Nasser Tleis, NG)
Presentation 4: Danish grid connection code for offshore installations (Jan Havsager, Energinet)
Presentation 5: Technology options for connecting offshore wind farms (ars Stendius, ABB Sweden)
Comments and Structured Discussion
17:25 LUNCH
13:00 Session III /2: Technical issues for offshore integration
Chair: Norman McLeod (Areva)
Presentation 6: Isolation coordination of the electrical system of wind farms (Michel Lindgren, Vattenfall)
Presentation 7: Wind Farm Modelling (Ola Carlson, Chalmers) vervallen
Presentation 8: AC based options for connecting of offshore wind farms (Karsten Burges, Ecofys)
Presentation 9: Grid connection of deep sea wind farms – options and challenges (John Olav Tande, Sintef)
Comments and Structured Discussion
17:25 Short Tea/Coffee break
14:30 Session IV: Commercial and regulatory issues for integrating offshore wind farms
Chair: Goran Strbac (DTI Centre for DG & SEE)
Presentation 1: Grid Integration of Offshore Wind (Bridget Morgan, Ofgem)
Presentation 2: Issues for transmission network operator (Lewis Dale, NG)
Presentation 3: Commercial and Regulatory Issues for Developers (Ham Hamzah, RWE)
Presentation 4: Ensuring suitable solution for offshore wind farms, commercial risk for the supply chain (Richard Cooke, Areva)
Comments and Structured Discussion
17:25 Tea/Coffee break
16:25 Session V: Open discussion, future issues and summary of the workshop
Chair: Lewis Dale (NG)
Key outcomes of the workshop and recommendation for future work
17:25 Close of workshop

Inleiding
Het verslag volgt het programma zoals het is uitgevoerd en sluit af met algemene indrukken. De PowerPoint presentaties zijn als PDF bestanden bijgevoegd. De nummering van de bestanden komen overeen met de volgorde van opkomst. Sessie V is niet bijgewoond in verband met het halen van het vliegtuig. Daarover zal later worden gerapporteerd.
In volgorde van het programma zullen opvallende uitspraken van elke presentatie worden gegeven.
Er was mij ook om een presentatie gevraagd. Die heb ik op basis van input van Bart Ummels ook gemaakt en aangeleverd er werd echter geen ruimte voor ingericht. Wellicht komt de presentatie wel op de website te staan.

sessie 1
Inleidende presentatie van Jørgen Lemming:
OFFSHORE WIND ENERGY TECHNOLOGY AND DEPLOYMENT
met project overzicht en de verwachte uitkomst van de bijeenkomst.

sessie 2
Liangzhong Yao van Areva vertelde iets over de elektrische infrastructuur studies van twee windparken: Barrow (90MW en Sandbank (400MW).
Blijven hangen is dat het Barrow project voor de laagst mogelijke prijs en met oude technologie is gerealiseerd en daarom niet in aanmerking komt voor de schoonheidsprijs.
Het park in Duitsland bestaat alleen nog maar op de tekentafel.
Op basis van studies komt men tot de conclusie dat technische gezien, zowel Voltage Source HVDC (VS HVDC) als Line Commutated HVDC (LC HVDC) goede technische oplossingen zijn voor het aansluiten van het 400MW Sandbank windpark. Wat de beste technische en goedkoopste optie is zal nader moeten worden onderzocht.

sessie 3
Norman McLeod van Areva volgde keurig zijn titel: Overview of the technical issues of connecting wind farms to the grid. Een lesje in voor en nadelen van de verschillende aansluit systemen. Met aan het eind een plaatje met de verliezen van de verschillende opties.
Goran Strbac presenteerde een kosten/baten studie, naar een optimaal design van offshore transport systemen en week dus af van zijn oorspronkelijke titel.
Opvallend is zijn conclusie dat de capaciteit van het offshore transformator station 95% van de maximale export capaciteit van het aangesloten windpark kan zijn. De optimale capaciteit van de kabels kan ook lager zijn volgens deze studie dan de maximale export capaciteit van het aangesloten windpark. De gehele studie zal binnen enkele weken op de website van het Imperial College te London te vinden zijn: www.sedg.ac.uk
Verhelderend in zijn presentatie was de schematische indeling van de windgenerator het aansluitpunt op zee, het offshore transport systeem het aansluitpunt op land en het verdere transport en distributie van de op zee opgewekte elektriciteit. Deze indeling werd ook in de presentatie van Nasser Tleis (National Grid) gebruikt om de ontwikkelingen uit te leggen van de ” Great Britain Grid Code for the New Offshore Regime”. Een meer procesgericht verhaal met als uitkomst nieuwe afspraken voor de net-codes laatste consultatie najaar 2007.
Jan Havsager van Energinet uit Denemarken schetste in een algemeen overzicht de aansluit codes voor windturbines in Denemarken. Aardig is het overzicht (sheet 7) van het aantal aangesloten windturbines per spanningsniveau.
Lars Stendius van ABB presenteerde de (dure) ABB technologie met super lichte kabels voor het aansluiten van windparken. Deze HVDC Light Cable technologie ziet er veelbelovend uit ook voor een Europees supernet concept.
Van het verhaal “Isolation coordination of the electrical system of wind farms” van Michel Lindgren, Vattenfall heb ik weinig begrepen.
De presentatie van Karsten Burges van Ecofys Duitsland, ging over de aansluiting van meerdere windparken door middel van AC bipolaire kabels: “AC based options for connecting of offshore wind farms”. Een innovatie aanpak van de bestaande AC technologie. Naast een kostenvoordeel is er ook het voordeel dat er met minder kabels naar de wal kan worden gegaan. Het stelt wel eisen aan de planning, ruimtelijke ordening en projectontwikkeling.
Over deze technologie kan ook informatie worden gevonden op http://www.kennislink.nl en in het rapport over BridNed-verbinding op http://minez.nl/
John Olav Tande van Sintef uit Noorwegen vertelde iets over de ontwikkeling van drijvende turbines en de problemen van het aansluiten daarvan: “Grid connection of deep sea wind farms – options and challenges”. Voor het dobber-effect zijn speciale kabel technieken noodzakelijk. Ze moeten uiteraard om te kunnen meebewegen met de drijvende windturbines vrij hangen. Hij gaf aan met voorbeelden dat er stap voor stap en met verschillende concepten gewerkt wordt aan de ontwikkeling van drijvende windturbines. Olie- en gasplatforms zullen een rol spelen bij die ontwikkeling.
Zijn conclusie was dan ook:

  • Gebruik de kennis van de Noorse olie en gasindustrie
  • Grootschalige gebruik van drijvende offshore wind turbines zal in 2020 haalbaar zijn.
  • De markt voor drijvende turbines is wereldwijd.

sessie 4
In de vierde sessie gaf Bridget Morgan (Ofgem) een degelijke saaie presentatie over Grid Integration of Offshore Wind. Deze presentatie was niet aan mij besteed. De boodschap die ik heb onthouden van haar presentatie was duidelijk maken dat doel van haar werk is het faciliteren en aansluiten van windparken op de Noordzee.
Ham Hamzah van Nationalde RWE groep, ging in op het spanningsveld tussen de commerciële wereld van de projectontwikkelaar ten opzichte van de sterk gereglementeerd wereld van de netwerkbeheerders. In zijn presentatie ” Commercial and Regulatory Issues for Developers”, gaf hij aan dat regels samenhangend met verschillende aspecten van de elektrische infrastructuur voor een projectontwikkelaar moeten worden vertaald in kosten en risicobeheer. De ontwikkelaars moeten eerst beschermd worden voor al te grote risico’s en daarna gefaciliteerd worden bij de realisatie. Maar het blijft een spanningsveld waar de commerciële wereld (=projectontwikkelaar) en de sterk gereguleerde wereld van de TSO’s elkaar ontmoeten.
Richard Cooke van Areva kwam met een kort sterk verhaal. Hij had drie slides met punt voor punt de werkelijk problemen van offshore wind: de risico’s van de toeleverende industrie. “Ensuring suitable solution for offshore wind farms, commercial risk for the supply chain”
Geen oplossingen wel aandacht voor de risico’s en problemen.
Luis Dale van National Grid stelde veel vragen in zijn presentatie ”
Transmission Owner Issues” over vragen en verantwoordelijkheden rond het aansluiten van windparken. Hoe de zakelijke kant geregeld moeten worden en waar de
In GB speelt het debat wie er verantwoordelijk is voor het geval van storingen in de elektriciteitsvoorziening. Wie ontwerp, beheert en is eigenaar van de elektrische infrastructuur.
Vanwege de tijd heb ik hier de bijeenkomst moeten verlaten.
Er was mij gevraagd ook een presentatie te houden over de ontwikkelingen in Nederland. Die heb ik ook met behulp van Bart Ummels en Jan Pierik (met dank) voorbereid. Er was echter geen ruimte om deze presentatie te houden.
Algemene conclusie en uitgangspunten
Windparken zullen in de komende 10 jaar in eenheden van 300 tot 500 MW gebouwd worden. Dat wil zeggen dat het slaan van 100 palen en het daarop plaatsen van 3 a 5 MW windturbines voorlopig praktijk zal zijn. (1000 MW = too much eggs in the basket)
Er zijn nog steeds meer vragen dan antwoorden. Wie is verantwoordelijk voor wat? Wie ontwerp? Wie wordt de eigenaar? Wie gaat het beheren ? Welke regels worden gehanteerd, etc.
Het is duidelijk dat er nog veel ontwikkeling nodig is.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>