Fachartikel: Turbine Control Upgrade - Leistungsoptimierung von Windenergieanlagen

Zu den verschiedenen Lösungen, die von Senvion konzipiert wurden, zählt auch das Turbine Control Upgrade. Es optimiert dank innovativer Software-Verbesserungen die Energieerzeugung von Windturbinen, unter anderem durch die Optimierung der Turbine mittels lernfähiger Algorithmen. Boralex, der erste unabhängige Erzeuger von Onshore-Windenergie in Frankreich, hat diese Lösung für 71 seiner Windturbinen - MM82, MM92 und MM100 - in sechs französischen Windparks ausgewählt.

Boralex macht positive Erfahrungen mit dem Turbine Control Upgrade

"Boralex hat seit der Installation des Turbine Control Upgrades schon sehr positive Erfahrungen gemacht. So haben wir zum Beispiel bei Windparks, die seit einem bis drei Jahren in Betrieb sind, je nach Standort, Windprofil und -verteilung eine Produktionssteigerung von 0,4 bis 1,0 % gemessen. Für uns hat sich diese Investition daher nicht nur als kostenwirksam, sondern auch als profitabel erwiesen", erklärt. Giannino Martin Operational Excellence Deputy Director bei Boralex.

Hochleistungsfunktionen: Abweichungswinkel und Anlaufwindgeschwindigkeit

Das Turbine Control Upgrade basiert auf zwei Funktionen, die als "Dynamic Yaw" (dynamische Gierwinkelanpassung) und "Smart Turbine Start" bezeichnet werden.

Idealerweise sollte der Rotor einer Windturbine für maximalen Ertrag zu jeder Zeit direkt in den Wind gerichtet sein. Dafür wäre jedoch eine ständige Neuausrichtung nötig, was zu einem erhöhten Energieverbrauch der Turbine führen und daher den erzielten Ertrag schmälern würde. Bei allen Senvion Turbinen sind daher akzeptable Winkelabweichungen und Verzögerungen vor einer Windrichtungsnachführung vorgegeben. Diese Werte wurden für verschiedene Turbinentypen berechnet und spiegeln durchschnittliche Windverhältnisse an verschiedenen Standorten wider. Diese Parameter wurden jedoch anhand spezifischer Analysen für die Erzeugung eines höheren Ertrags optimiert. Dies bildet die Grundlage der "Dynamic Yaw"-Technologie von Senvion.

Die zweite Funktion, "Smart Turbine Start", optimiert je nach Turbinentyp die Standard-Anlaufwindgeschwindigkeit der Senvion Turbinen auf 3 oder 3,5 m/s. Senvions F+E-Ingenieure haben die Einstellungen für einzelne Standorte durch die Programmierung eines Algorithmus auf der Basis von SCADA-Daten verbessert und so das Anlaufverhalten an verschiedene Standortbedingungen angepasst. Das ermöglicht eine Energiegewinnung bei Windgeschwindigkeiten unterhalb der Standard-Anlaufgeschwindigkeit und reduziert die Stillstandzeit, was zu einer Erhöhung der Jahresenergieerzeugung (Annual Energy Production, AEP) führt.

"Das Ingenieurteam von Senvion hat bei der Prüfung verschiedener Lösungen zur Leistungssteigerung der Boralex-Windparks in Frankreich eng mit dem Unternehmen zusammengearbeitet. Das Turbine Control Upgrade hat sich als die beste Option für diese Standorte erwiesen. Durch die enge Zusammenarbeit und eine Reihe von AEP-Analysen konnten wir gemeinsam die optimale Lösung erarbeiten, die Boralex davon überzeugte, diese Technik zu übernehmen", sagt Florian Dereix Technical Project Engineer bei Senvion Europe South.

Eine neue, noch effizientere Version

Lösungen zur Verbesserung von Windparkleistungen sind einer der größten Entwicklungsschwerpunkte für das Senvion F+E-Team. Die kürzlich eingeführte 2.0-Version des Turbine Control Upgrade bestätigt diesen Trend. Bei der neuen Version wurden nicht nur die bereits bestehenden Funktionen weiter verbessert, sondern auch zwei neue hinzugefügt: Dank „Soft Cut Out“ kann eine Windturbine zukünftig auch noch oberhalb der Standard-Abschaltwindgeschwindigkeit arbeiten, während „Adaptive Speed“ die Rotorgeschwindigkeit innerhalb des oberen Lastbereichs erhöht.