Bakgrunden till problemen med vindkraftverken ansågs vara:

Transkript

1 April VINDKRAFT 2/05 Drift och underhåll av vindkraftverk Föreliggande rapport utgör en rapportering från VGB:s konferens om drift och underhåll av vindkraftverk den 10 mars 2005 samt några noteringar från anslutande möte med VGB:s vindkraftgrupp. Rapporten har utarbetats av Ulf Arvidsson, Elforsk, inom ramen för Elforsks vindkraftprogram. 1. Inledning VGB är en Elforskliknande organisation men mer inriktade på drifterfarenhetsutbyte än forskning. Medlemmarna är i huvudsak tyska energiföretag men man har också ett betydande antal utländska medlemmar. VGB har under de senaste åren börjat arbeta med småskaliga anläggningar och vindkraft, tidigare var man enbart inriktade på större kraftverk. 2. Drifterfarenheter och skadestatistik (P Bollmann och U Heller, Allianz) Försäkringsbolaget Allianz försäkrar ett stort antal vindkraftverk. Man har observerat en snabb ökning av skadeärenden på vindkraftområdet och lägger därför ner betydande resurser på att försöka identifiera skadeorsaker och åtgärder för att minska skadefallen. Bakgrunden till problemen med vindkraftverken ansågs vara: 1) Tekniska: Otillräcklig prototypprovning Alltför snabb nyutveckling Otillräcklig dimensionering/felaktigt val av komponenter 2) Drift och underhåll Dålig dokumentation Bristfälligt genomförande av underhållsinsatser Bristfällig kvalitetssäkring Otillräcklig reservdelshållning

2 Det finns tre skilda strategier för underhåll: Breakdown Underhåll med fastlagda intervall Tillståndsstyrt underhåll Tillståndsstyrt underhåll ansågs som en nödvändig förutsättning för en rimlig drift- och underhållskostnad för vindkraftverk på sikt. Vikten av att förfoga över relevanta driftövervakningssystem (CMS, Condition Monitoring Systems) underströks. Skadestatistik från de tyska anläggningarna redovisades. För de större aggregaten såg skadebilden ut enligt följande: 31% System 22% El 20% Växel 11% Rotor 8% Generator 7% Axelsträng Andelen skador på elektrisk utrustning minskade under perioden 2000 till 2004, framför allt har generatorskadorna blivit mindre frekventa. För 2004 redovisades följande bild: 30% Åska 24% Styr- och reglerutrustning 20% Frekvensomformare 12% Generator 4% Transformator Värt att notera är att år 2004 var en tredjedel av skadefallen på elutrustning att hänföra till åska

3 Från Allianz underströk man att ansvaret för anläggningarna vilar alltid på anläggningsägaren oavsett vilka försäkringar man har. Följande generella råd lämnades: Se till att det finns bra drift- och underhållsinstruktioner Kontrollera vad underhållsentreprenören gör/gjort Dokumentera vidtagna underhållsåtgärder Kontrollera jordningar, speciellt i fundamentet Kontrollera att brandskyddet är i ordning Blixtnedslag i anläggning med bristfälligt åskskydd. Skadat ytskikt på blad från blixtnedslag. Skadorna är mycket begränsade på grund av ett korrekt åskskydd

4 Riktlinjer för underhåll av vindkraftverk V Schultz-Rincke, FGW Den tyska vindkraftföreningen (FGW) arbetar med att ta fram riktlinjer för underhåll av vindkraftverk som beräknas bli klara i slutet av Bakgrunden till att man startat detta arbete uppgavs vara en allmän uppfattning att man tidigare inte ställt de krav på vindkraftleverantören som man gör för exempelvis konventionella kraftverk. Exempelvis vid upphandling av underhåll, vilket vanligen skett från leverantören av vindkraftaggregaten. En professionalisering behövs nu. Erfarenheter från olika former av underhållsavtal J Hartwig, En BW EnBW hade under 2002 enbart standard serviceavtal med leverantörerna. Detta innefattade fjärrövervakning och översyn två gånger per år. Anläggningsägaren betalade för både servicearbeten och utryckningar i samband med störningar höjde försäkringsbolagen sina premier drastiskt, samtidigt som villkoren försämrades. Tillverkarna svarade med att erbjuda fullserviceavtal inklusive alla service- och störningskostnader med tillgänglighetsgaranti. Detta innebar att en maskinskadeförsäkring inte längre behövdes, men kostnaden för serviceavtalet blev naturligtvis betydligt högre. När avtalet skall förnyas blir det en besvärlig förhandlingssituation om det inte finns alternativ. Hittills har det varit svårt att få in externa underhållsorganisationer på grund av att leverantörerna hållit på tekniska data. Detta bör uppmärksammas vid upphandlingen. Målsättningen skall vara att fördela riskerna på ett optimalt sätt mellan anläggningsägare, serviceentreprenör och försäkringsbolag. Drift och underhåll av Energi E2s vindkraftanläggningar P. E. Ter-Borch och P Hjelmsted, Energi E2 Energi E2 svarar för drift och underhåll av 900 landförlagda vindkraftaggregat om 600 MW och 100 havsförlagda om 200 MW. Den största havsförlagda anläggningen är Nysted med 165 MW som togs i drift Energi E2 planerar att bygga vindkraft utomlands, följande planer redovisades Scanweather Sands, 100 MW 2007 Borkum Riff, 227 MW 2007 London Array, 300 MW 2008 Humber Gateway, 400 MW 2010 Man arbetar med tre olika underhållskoncept: Med egen personal (anläggningarna i Danmark) Avtal med leverantören men daglig tillsyn med egen personal (Nysted) Avtal med leverantören inklusive daglig tillsyn (utländska anläggningar) - 4 -

5 Bäst har det fungerat med egen personal. Det finns en begränsad marknad för underhåll vilket gör det svårt att få ett rimligt pris efter garantitiden. Vikten av att hålla kontroll på underhållskostnaderna från början illustrerades med nedanstående figur. Underhållskostnaderna ökar när anläggningarna blir äldre. Reservdelarna kan kategoriseras enligt följande: Strategiska reservdelar (växel, blad) Ordinarie reservdelar (lager, frekvensomriktare) Slitdelar (oljefilter, släpringar) Förbrukningsvaror (olja, kemikalier) Leverantören har andra intressen än anläggningsägaren: att anläggningen skall gå problemfritt i tre år och att det sedan skall säljas mycket reservdelar. Detta är big business för leverantören. Om underhåll görs av en entreprenör ingår reservdelar under garantitiden och beställaren kan inte påverka reservdelskostnaden. Efter garantitidens utgång kan det vara svårt för anläggningsägaren att kontrollera reservdelskostanden om han inte varit involverad i den dagliga driften från start. Teknisk dokumentation för hela anläggningen måste innehålla information om varje enskild komponent så att det är möjligt att ersätta dessa vid senare tillfälle. Enligt E2:s erfarenhet finns det en stor potential för en aktiv ägare att reducera kostnaderna: Strategiska reservdelar måste specificeras i underhållsavtalet Ersättning av original reservdel kan ofta göras från andra leverantörer till ett lägre pris Antal komponenter i lager kan minskas om standardkomponenter används Unika reservdelar kan ibland kopieras och tillverkas av andra leverantörer eller i egen verkstad. Skadade delar kan renoveras i stället för att ersättas med nya - 5 -

6 Genom att minska antalet av olika oljor, kemikalier etc kan erforderligt lager av förbrukningsmaterial minskas. Alla växlar i Nysted har haft lagerproblem, orsaken var att lagren var för stora. Erfarenheterna från CMS-systemet var positiva, för optimal nytta krävs dock viss kompetens och erfarenhet. Man har haft 23 blixtnedslag, inget av dessa har dock orsakat allvarligare skador. Drift och underhåll av Elsams vindkraftanläggningar B Johansen, Elsam Elsam svarar för drift och underhåll av 500 vindkraftaggregat om sammanlagt 400 MW i Danmark, häri ingår den havsförlagda vindkraftparken vid Horns Rev med 80 aggregat om sammanlagt 160 MW. Elsam har nu en central övervakning (SCADA) av alla egna vindkraftverk. Tidigare kunde leverantörerna själva ringa upp vindkraftverken, men numera måste man gå via Elsams SCADA-system. För övervakningen av Horns Rev är SCADA-systemet uppbackat med radiolänk. Dessutom finns radar för övervakning av båttrafik och fiske samt ett kommunikationssystem för båt och helikopter. Som rapporterats i andra sammanhang har det varit många tekniska problem med vindkraftaggregaten i Horns Rev. Likadana aggregat finns landförlagda i Polen och uppgavs där ha fungerat utan några problem. Man har ett fullserviceavtal med Vestas men med daglig övervakning med egen personal. Erfarenheterna från CMS-systemet är positiva. Åtkomligheten av vindkraftaggregaten för att göra tillsyn och underhåll är begränsad på grund av det är höga vågor under en stor del av året. Därför används även helikopter för underhållsåtgärder. Erfarenheter från Horns Rev: Planering är extremt viktigt på grund av den begränsade åtkomligheten av anläggningarna det gäller att ha rätt saker med sig! Samarbetet mellan vindkraftägaren och underhållsentreprenören blir ännu viktigare Prova allt som kan provas på land Bra väderprognoser är nödvändigt En beredskap behövs för att kunna agera snabbt och utnyttja lämpligt väder Erfarenheter från off-shoreindustrin har inte kunnat utnyttjas på grund av kostnadsnivån, intäkterna i oljebranschen är mycket högre än i vindkraftssammanhang, där man måste söka enklare och billigare lösningar. Väntetid måste kunna utnyttjas till annat arbete vilket ställer krav på flexibilitet Rekommendationer Endast väl utprovad teknik bör användas - 6 -

7 Tillståndsstyrt underhåll för att minimera tiden off-shore för underhållspersonal Förbered vindturbinerna för stort underhåll på land Förbättra de lokala väderprognoserna Noteringar från möte med VGB:s vindkraftgrupp Säkerhet och personskydd Säkerhet och personskydd är en fråga som får allt större betydelse. Det är anläggningsägarens/beställarens ansvar att se till att leverantören lever upp till gällande krav. Certifikatsystem i Tyskland Eurelectric har gått ut med en rekommendation att införa certifikatsystem i medlemsländerna. Man trodde dock att det skulle dröja ett bra tag innan detta introducerades i Tyskland. Beteckningssystem För värmekraftanläggningar har man i många Europeiska länder (bland annat Tyskland och Sverige) sedan många år använt ett enhetligt komponentbeteckningssystem som kallas KKS. Detta system, som ursprungligen togs fram av VGB, skall bli Europastandard 2007 och kommer då att byta namn till RDS (Reference Designation System). Fördelarna med en standard på området är flera, bättre ordning på dokumentationen, lättare att göra jämförelser mellan anläggningarna, underlättar uppläggning av statistik och underhåll mm. KKS i sin nuvarande form kan även användas för vindkraftanläggningar, men detta har hittills skett i mycket begränsad omfattning. Vindkraftdelen i KKS skulle enligt VGB behöva kompletteras för att utnyttja systemets möjligheter på bästa sätt. VGB tar nu initiativ för att sådana justeringar kommer med i den nya RDSstandarden. Det ligger i alla aktörers (tillverkare, vindkraftägare, underhållsentreprenörer, försäkringsbolag etc) intresse att så snart som möjligt tillämpa en standard på detta område, speciellt när den träder i kraft som Europastandard. DENA-studien En stort upplagd studie av framtida vindkraftutbyggnad i Tyskland har nyligen presenterats, den så kallade DENA Netzstudie. Denna kan hämtas från Internet på Enligt DENA-studien kommer det att med oförändrat regelverk finnas MW vindkraft år 2015, i dagsläget finns det ca MW. Det skulle dock behövas en utbyggnad av stamlinjenätet (380 kv) med 85 mil. Vissa bedömare menade att studien är orealistisk beträffande tidsåtgången för en sådan nätutbyggnad på grund av den nuvarande mycket långdragna tillståndsprocessen. Under de senaste 10 åren har endast 0,5 mil 380 kv-ledning byggts. Man har förutsatt att vindkraftverken måste kunna klara 20% spänningssänkning utan att lösa ut och att bortkoppling från nätet vid fel sker med tidsfördröjning. Annars får man problem med UCTE-kraven (som avser nätstabilitet, motsvarar våra NORDEL-krav), vilket man för övrigt har redan med dagens vindkraftutbyggnad

8 VGB har gått ut med ett position paper med egna synpunkter på DENA-studien, detta finns på Man pekar där bl a på att MW vindkraft bara minskar behovet av värmekraftkapacitet med 2200 MW och att drifttiderna för värmekraftverken minskar med högre kostnad och högre specifik bränsleförbrukning som följd. Vidare anser man att nätfrågorna behöver analyseras bättre, vilket också är tänkt att ske i planerad fortsättning, DENA Netzstudie del