Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii
advertisement
Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii Kompleksowa oferta dla energetyki, niezawodność rozwiązań, zaawansowanie technologiczne oraz doskonała znajomość specyfiki branży czynią z ABB doskonałego partnera w dziedzinie pozyskiwania, przetwarzania oraz przesyłu energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Nowoczesne i innowacyje rozwiązania dla ekologicznej energii elektrycznej Koncern ABB to jedna z największych na świecie firm inżynierskich, działających w branży energetyki i automatyki przemysłowej. Wieloletnie doświadczenie, potencjał intelektualny i wytwórczy oraz najwyższej jakości produkty, systemy i usługi powodują, że jest to także jedna z najczęściej wybieranych firm do największych i najtrudniejszych przedsięwzięć technologicznych. ABB jest obecna we wszystkich branżach przemysłu i w sektorach użyteczności publicznej. Wspiera swoich klientów przede wszystkim w efektywnym wykorzystywaniu energii elektrycznej oraz w zwiększaniu zdolności produkcyjnych. Opatentowane technologie pozwalają na przesył energii na duże odległości przy minimalnych stratach i najbardziej optymalne wykorzystywanie mocy. 2 Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii Wyzwania rynku są również motorem innowacyjnej działalności Centrów Badawczych ABB. Bezpośrednie kontakty z fabrykami i zakładami przemysłowymi dostarczają inżynierom informacji o dziedzinach, w których konieczne są nowe rozwiązania. Informacje te stymulują do tworzenia nowych koncepcji. Koncern, który zatrudnia niemal 117 tysięcy pracowników w ponad 100 krajach świata, każdego dnia wzbogaca swoje doświadczenie, wdrażając najnowocześniejsze technologie z poszanowaniem zrównoważonego rozwoju. Produkty i systemy ABB wspierają procesy produkcyjne w przemyśle ciężkim – w hutach i walcowniach, wydobywczym – w kopalniach i na przeróbkach wydobycia, ale także w wymagających niezwykłej precyzji i czystości branży spożywczej, petrochemicznej i farmaceutycznej. Myśl tech- niczna ABB wykorzystywana jest także w programach kosmicznych oraz podczas badania i eksploatacji dna mórz. Perspektywy i rynek energii Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną w skali globalnej, ale także zwiększająca się wciąż świadomość ekologiczna powodują, iż energetyka odnawialna, w szczególności ta pozyskiwana z siły wiatru, to jedna z najprężniej rozwijających się w ostatnich latach branż energetyki. Firma ABB uczestniczy w tym rozwoju bardzo aktywnie od samego początku, nie tylko jako dostawca produktów i systemów, ale także jako międzynarodowy ekspert w zakresie regulacji prawnych, norm jakościowych i uwarunkowań technologicznych. Niezwykle cenna jest tu również wiedza ABB na temat całych systemów energetycznych, co w połączeniu z re- strykcyjnie przestrzeganymi przez firmę normami środowiskowymi oraz polityką zrównoważonego rozwoju, czyni energetykę wiatrową budowaną z jej udziałem w pełni ekologiczną. Obszary działania Szczegółowa oferta ABB dla energetyki wiatrowej jest bardzo szeroka i obejmuje całe spektrum produktów, systemów i usług. Portfolio firmy obejmuje generatory dla turbin, transformatory rozdzielcze oraz mocy, rozdzielnice i całe kompaktowe podstacje rozdziału wtórnego, przekształtniki niskiego napięcia oraz przekształtniki mocy średniego napięcia, a także aparaty niskiego, średniego i wysokiego napięcia – m.in. wyłączniki, przekładniki, ograniczniki przepięć, styczniki, automatykę i zabezpieczenia. ABB oferuje także wiedzę i rozwiązania w zakresie efektywnych systemów przesyłu energii i zarządzania siecią oraz produkty niezbędne do podłączenia farm wiatrowych do sieci przesyłowych. Elektrownie wiatrowe Aktywny udział w tym segmencie rynku, poparty wieloletnim doświadczeniem powoduje, iż ABB jest czołowym partnerem największych producentów kompleksowych rozwiązań dla farm wiatrowych oraz inwestorów lokujących swój kapitał w tej branży. Współpraca ta poparta jest setkami wdrożonych na całym świecie projektów. Do końca 2009 roku zakłady produkcyjne ABB dostarczyły podzespoły do ponad 32 tysięcy turbin wiatrowych, których potencjał wytwórczy dochodzi do 30 GW! Komponenty oraz systemy ABB znaleźć można u największych i najważniejszych klientów na wszystkich kontynentach. Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii 3 Usługi 4. 1. Projektowanie infrstruktury energetycznej | 2. Nadzorowanie i sterowanie procesami | 3. Układanie podmorskiego kabla energetycznego prądu stałego (HVDC) | 4. Transformator mocy na morskiej stacji elektroenergetycznej. 1. 3. 2. Grupa ABB ma potencjał i możliwości, by dostarczać wszystkie produkty i świadczyć usługi, jakich klienci mogą oczekiwać od firmy globalnej. Biorąc pod uwagę możliwość korzystania z osiągnięć i doświadczeń w innych krajach, czyni to z ABB najlepszego na polskim rynku partnera do kompleksowej obsługi inwestycji związanych z energetyką wiatrową. Kompetencje Przede wszystkim więc ABB ma ogromne doświadczenie w projektowaniu i budowie stacji elektroenergetycznych, które stanowią najważniejszy element każdej sieci dystrybucji energii elektrycznej. Odział ABB w Krakowie, który specjalizuje się w tym sektorze rynku oraz stanowiące jego część Biuro Projektowe Stacji i Systemów Elektroenergetycznych mają na swoim koncie setki zrealizowanych projektów, z których znakomita część to kluczowe elementy infrastruktury przesyłowej w całym kraju. Lista wybudowanych i zmodernizowanych przez ABB stacji elektroenergetycznych obejmuje niemal 150 obiektów. Każdy z nich został zaprojektowany od podstaw, według indywidualnych oczekiwań odbiorcy, z wykorzystaniem najlepszej wiedzy inżynierskiej, najnowocześniejszej technologii, najwyższej klasy urządzeń oraz z zachowaniem najbardziej restrykcyjnych 4 Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii norm środowiskowych. Nie brakuje wśród nich również obiektów, przygotowanych do odbioru energii z farm wiatrowych. W Krakowie powstał także projekt rozdzielni 400 kV w Słupsku, do którego podłączona została podmorska linia przesyłowa HVDC SwePol. Technologie Technologia prądu stałego wysokiego napięcia HVDC, a szczególnie HVDC Light, jest bardzo często wykorzystywana do przesyłu energii z morskich i przybrzeżnych farm wiatrowych do stacji elektroenergetycznych zlokalizowanych na lądzie. Wykorzystywane w tym rozwiązaniu kable z izolacją polimerową charakteryzują się elastycznością i dużą wytrzymałością. Niskie straty oraz możliwość łączenia sieci asynchronicznych sprawiają, iż jest to idealne rozwiązanie przesyłowe nie tylko podwodne, ale również ograniczające straty na lądzie, pomiędzy elektrownią, a punktem styku z siecią przesyłową. ABB jest pionierem tej technologii na świecie, ma na swoim koncie wiele niezwykle ważnych projektów, w tym wiele związanych z dystrybucją energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. ABB oferuje także wiedzę oraz gotowe rozwiązania w zakresie przesyłu prądu zmiennego, rozwiązujące jednocześnie problem kompensacji mocy biernej. Należą do nich technologie STATCOM, FACTS oraz SVC. Systemy Ale sama – nawet najlepsza – technologia to za mało, by sprawnie zarządzać całą infrastrukturą. Dlatego ABB ma w swojej ofercie rozwiązania przeznaczone do nadzoru i kontroli całego systemu elektroenergetycznego. Systemy zarządzania i monitorowania oferowane przez firmę, dają możliwość zwiększenia efektywno- ści i niezawodności systemu, pozwalają także na prognozowanie zapotrzebowania na energię elektryczną wytwarzaną z siły wiatru, dostarczając jednocześnie danych wejściowych do wielu narzędzi analitycznych i planistycznych. Przy tym wszystkim, ABB może zaoferować pełny zakres usług, od projektu po oddanie do eksploatacji, w tym: przygotowanie projektu koncepcyjnego, zarządzanie całym projektem, instalację urządzeń i systemów, a także szkolenia dla obsługi oraz nadzór serwisowy. Przekaźniki zabezpieczeniowe SN typu REF i REX Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii 5 Produkty Biorąc pod uwagę całą „drogę” jaką musi pokonać energia od momentu jej wytworzenia, aż po przesłanie do sieci dystrybucyjnej, firma ABB oferuje pełne spektrum produktów, niezbędnych do zrealizowania tego przepływu, a także jego zabezpieczenia i kontroli. 1. Moduły Compass pracujące w polu wysokiego napięcia stacji elektroenergetycznej w Wykrotach |2. Montaż ultracienkiej rozdzielnicy SafeRing w wieży siłowni wiatrowej |3. Stacja przekształtnikowa na morskiej platformie wydobywczej | 4. Wyłączniki izolacyjne WN typu DCB. 1. 3. 2. 4. Generator turbiny wiatrowej Transformator rozdzielczy z łódzkiej fabryki ABB I. Komponenty do wyposażenia turbin wiatrowych ABB dostarcza producentom turbin wiatrowych wiele kluczowym podzespołów. Firma jest najważniejszym dostawcą dla trzech największych na świecie firm produkujących turbiny wiatrowe. W ramach dostaw ABB znaleźć można zaawansowane technologicznie generatory obsługujące turbiny zarówno z regulacją kąta natarcia, jak i kąta ustawienia łopat; od generatorów o stałej prędkości i zasilanych dwustronnie, po generatory z magnesem trwałym; a także silniki elektryczne oraz falowniki i przekształtniki niskiego i średniego napięcia niezbędne do pozyskania i dalszego przesłania energii elektrycznej. cję, a w przyszłości ewentualną wymianę, zapewnia wąski, kompaktowy przedział wyłącznika o napięciu znamionowym do 36 kV. To element oferty ABB dedykowany specjalnie dla energetyki wiatrowej, znany pod marką SafeWind. Rozdzielnica zawdzięcza swoje niewielkie gabaryty m.in. izolacji gazem SF6. Aparatura niskich napięć Produkty niskiego napięcia zajmują w ofercie Grupy ABB bardzo ważne miejsce, firma – wykorzystując najnowocześniejszą technologię oraz własną myśl techniczną – wytwarza rozdzielnice, aparaturę łączeniową, elementy sterowania i zabezpieczeń, a także obudowy i kompletne systemy kablowe. Transformator mocy Transformatory mocy produkowane przez ABB należą do najlepszych pod względem konstrukcji i technologii wytwarzania w swojej klasie. W kilkudziesięciu miejscach stanowią kluczowy element krajowej sieci dystrybucji energii elektrycznej. Wykonania specjalne mogą z powodzeniem służyć energetyce wiatrowej i być instalowane nie tylko w stacjach elektroenergetycznych odbierających „zieloną” energię, ale również bezpośrednio na platformach morskich elektrowni wiatrowych, z dala od brzegu, pracując bezawaryjnie w skrajnie niekorzystnych warunkach. Transformatory rozdzielcze ABB jest jednym z największych w Europie wytwórców tych urządzeń. W fabryce w Łodzi powstają transformatory olejowe. Jednocześnie w ramach Grupy ABB powstają także transformatory suche. Transformatory rozdzielcze to niezbędny element podstawowej infrastruktury energetycznej elektrowni wiatrowej. Transformator mocy Rozdzielnice ABB proponuje specjalnie przygotowaną rozdzielnicę do zainstalowania w podstawie wieży wiatraka. Uproszczoną instala- 6 Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii II. Rozdzielnica główna ABB jest producentem zaawansowanych technicznie rozwiązań rozdzielnic głównych SN. W ofercie znaleźć można zarówno rozdzielnicę w izolacji powietrznej typu ZS1 oraz charakteryzującą się małymi wymiarami bezobsługową rozdzielnicę w izolacji gazowej typu ZX. Aparatura wysokich napięć W wersji konwencjonalnej ABB proponuje elementy infrastruktury wysokiego napięcia w postaci tradycyjnych wyłączników, przekładników czy ograniczników przepięć. Jednak wielu inwestorów decyduje się na rozwiązania modułowe, zawierające zwarte kompleksowe rozdzielnie, jak na przykład COMPASS czy moduły PASS, pozwalające na wybudowanie stacji elektroenergetycznej na niewielkiej powierzchni, gdzie każdy pojedynczy moduł jest równoważny polu wysokonapięciowemu. Dużym zainteresowaniem cieszy się także wyłącznik zintegrowany z odłącznikiem DCB, w którym mniejsza ilość części składowych zwiększa bezpieczeństwo i niezawodność sieci. Kable podziemne i podmorskie ABB jest jednym z największych na świecie producentów kabli podmorskich i podziemnych WN. Wiele z nich jest wykorzystywanych do łączenia przybrzeżnych farm wiatrowych ze stacjami odbierającymi moc na lądzie. Kable te często stosowane są do przesyłu energii w systemie HVDC (wysokie napięcie prądu stałego), który pozwala na znaczne ograniczenie strat. Rozdzielnice z izolacją gazową SF6 typu SafeRing, SafePlus i ZX. Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii 7 Elektrownie wiatrowe – morskie farmy wiatrowe, elektrownie lądowe i siłownie zakładów przemysłowych Generatory, przekształtniki Aparatura niskich napięć Rozdzielnice SN Transformatory Stacje energetyczne Przesył energii FACTS Automatyka stacyjna Urządzenia do wytwarzania Niezbędna do prawidłowego Rozdzielnice, przeznaczone Budowane indywidualnie Realizowane „pod klucz” stacje Linie napowietrzne lub kablowe System kompensacji mocy Aparatura stosowana przy energii elektrycznej i jej funkcjonowania elektrowni do pracy w wieży turbiny na porzeby każdej elektrowni elektroenergetyczne średniego prądu zmiennego lub stałego. biernej opracowany w ABB. transmisji i dystrybucji energii wstępnego przetwarzania. wiatrowej aparatura kontrolna, wiatrowej oraz rozdzielnice aparaty najwyższej klasy. Mogą i wysokiego napięcia. Technologia HVDC Light Wykorzystywany w celu do przekazywania informacji pomiarowa, łączeniowa. główne przystosowane długo i bezawaryjnie pracować Projektowane we własnej opracowana specjalnie do osiągnięcia stabilnego napięcia krytycznych z punktu widzenia do odbioru energii w niekorzystnych warunkach pracowni projektowej. przesyłu energii z morskich zasilania i likwidacji zakłóceń działania i bezpieczeństwa elektryczej po stronie stacji klimatycznych takich jak duże Każda jest dostosowana farm wiatrowych. w sieci. sieci energetycznej. elektroenergetycznej. nasłonecznienie lub zasolenie. do indywidualnych potrzeb odbiorcy. 8 Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii 9 Referencje Przyłączenie do sieci morskich elektrowni wiatrowych – BorWin1 Elektrownia wiatrowa Sheringham Shoal Offshore Elektrownia wiatrowa Ormonde Offshore System przesyłu energii HVDC Light® BorWin1 o mocy 400 MW połączy morską elektrownię wiatrową Borkum 2 z lądową siecią elektroenergetyczną. Pełna kompatybilność, linii przesyłowej HVDC o długości 200 km, z parametrami sieci zapewni niezawodne i stabilne połączenie. ABB dostarczy cztery transformatory mocy dla tej największej elektrowni wiatrowej w Wielkiej Brytanii. Łączna moc wyniesie 315 MW, która wystarczy na pokrycie rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną około 177 tys. gospodarstw domowych. ABB dostarczy trzy transformatory mocy dla elektrowni wiatrowej Ormonde Offshore w Wielkiej Brytanii położonej 10 km na zachód od wyspy Walney na Morzu Irlandzkim. Łączna moc elektrowni wyniesie 150 MW, co zaspokoi zapotrzebowanie na energię elektryczną ponad 83,8 tys. gospodarstw domowych w Wielkiej Brytanii. Większość wyposażenia będzie zainstalowana wewnątrz pomieszczeń, zarówno w części zlokalizowanej na morzu jak i na ladzie, co zapewni bezpieczne użytkowanie oraz zminimalizuje wpływ na środowisko. Niezależne sterowanie mocą czynną i bierną wraz z pełnym sterowaniem mocy od zera do wartości maksymalnej pozwala na bezproblemowe i niezawodne zarządzanie morską elektrownia wiatrową. Dane: Dane: Miejsce przyłączenia – ląd Stacja elektroenergetyczna Diele Miejsce przyłączenia – morze Stacja elektroenergetyczna na morzu Operator Transpower, Niemcy Powierzchnia elektrowni 35 km 2 Rozpoczęcie projektu Wrzesień, 2007 Ilość turbin wiatrowych 88 Rozpoczęcie instalacji kabla Q2 2008 Wysokość wież 80 m Dane: Średnica wirnika 104 m Lokalizacja Morze Irlandzkie, 10 km od wyspy Walney Moc turbin 3,6 MW Operator Vattenfall Powierzchnia elektrowni 10 km2 lądowego Rozpoczęcie instalacji kabla Q2 2009 Lokalizacja Morze Północne, 20 km od miasta Elektrownia wiatrowa Ormonde będzie mniejsza od Sheringham, jej zainstalowana łączna moc wyniesie 150 MW. Obejmować będzie 30 turbin wiatrowych o mocy 5 MW każda, zainstalowanych na 100-metrowych wieżach. Położona będzie w północno-zachodniej Anglii na Morzu Irlandzkim, w odległości 10 km od wyspy Walney. Planowane zakończenie inwestycji – październik 2010 roku. Dwa transformatory o mocy 85 MVA będą zainstalowane na platformie morskiej i połączone z lądem za pomocą podmorskiej linii kablowej, natomiast jednostka 110 MVA będzie pracować w podstacji lądowej znajdującej się na końcu linii przesyłowej w Heysham. Projekt realizowany jest przez firmę Eclipse Energy, specjalizującą się w budowie platform morskich dla elektrowni wiatrowych. Sheringham Łączna moc elektrowni 317 MW Technologia przesyłu HVDC Light ® prod. ABB Wielkość rocznej produkcji 885 GWh Moc farmy wiatrowej 400 MW Operator Statoil wiatrowej Napięcie DC ± 150 kV Morskie stacje Dwie stacje przesyłowe o masie Ilość turbin wiatrowych 30 Napięcie AC stacji Diele 380 kV transformatorowe 900 ton każda wyposażone w cztery Wysokość wież 100 m Długość trasy kablowej 200 km transformatory mocy produkcji ABB, Średnica wirnika 126 m – 125 km kabel podmorski każdy o mocy 90 MVA Moc turbin 5 MW morskiego (1) – 75 km kabel lądowy Połączenie z lądem Podmorskie linie kablowe o dł. 21,6 km Łączna moc elektrowni 150 MW Specyfikacja kabla – Izolacja polimerowa Rozpoczęcie projektu 2009 rok Wielkość rocznej produkcji 420 GWh podmorskiego – Żyła robocza 1200 mm 2 Cu Zakończenie projektu IV kw. 2011 roku Morska stacja Energia elektryczna z turbin wiatrowych będzie transformatorowa przesyłana podmorskimi kablami na napięcie – Pancerz stalowy – Średnica 98 mm (1) Przy założeniu, że roczne zużyciu energii przez jedno gospodarstwo domowe wynosi 5000 kWh (1) 33 kV i łącznej długości 25 km do stacji – Waga 29 kg/m przesyłowej zbudowanej na platformie – Izolacja polimerowa morskiej. Stacja ta będzie wyposażona – Żyła robocza 2300 mm2 Al w dwa transformatory produkcji ABB o mocy – Średnica 96 mm 85 MVA każdy. Trzeci transformator o mocy – Waga 11 kg/m 110 MVA zostanie zainstalowany na stacji Stacja przekształtnikowa Transformacja prądu zmiennego (AC) lądowej łączącej elektrownię Ormonde z siecią HVDC Light® na prąd stały (DC) oraz DC na AC Specyfikacja kabla lądowego elektroenergetyczną. Połączenie z lądem Podmorska linie kablowa o długości 40 km Rozpoczęcie projektu 2009 rok Zakończenie projektu Lipiec 2011 (1) Przy założeniu, że roczne zużyciu energii przez jedno gospodarstwo domowe wynosi 5000 kWh 10 Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii Nowoczesne rozwiązania dla elektrowni wiatrowych i przesyłu energii 11 ABB Sp z o.o. Siedziba spółki ul. Żegańska 1 04-713 Warszawa tel.: 22 51 52 831 fax: 22 51 52 689 tel. kom.: 603 720 093 e-mail: [email protected] www.abb.pl ABB zastrzega sobie prawo do dokonywania zmian technicznych bądź modyfikacji zawartości niniejszego dokumentu bez uprzedniego powiadamiania. W przypadku zamówień obowiązywać będą uzgodnione warunki. ABB Sp. z o.o. nie ponosi żadnej odpowiedzialności za potencjalne błędy lub możliwe braki informacji w tym dokumencie. Zastrzegamy wszelkie prawa do niniejszego dokumentu i jego tematyki oraz zawartych w nim zdjęć i ilustracji. Jakiekolwiek kopiowanie, ujawnianie stronom trzecim lub wykorzystanie jego zawartości w części lub w całości bez uzyskania uprzednio pisemnej zgody ABB Sp. z o.o. jest zabronione. © Copyright 2010 ABB Wszelkie prawa zastrzeżone 2889PL278-W1-pl. Wydanie 04.2010 Więcej informacji
