Pagina 31 van: Aandrijftechniek – nummer 1 – 2020
31
>
vermogen van 6,5 MW. Het totaal is opgedeeld in vier modules elk
bestaand uit vier hydropompen en een hydromotor, zie figuur 2.
In de praktijk is de opstelling deelbaar in twee stukken wat van
belang is voor de uiteindelijke installatie-offshore.
Het mechanische deel is opgebouwd uit de flens die vastzit
aan de hoofdas maar tevens aan een cilindrisch tandwiel met
een diameter van ongeveer 3 m (de eentraps tandwielkast) én de
bijbehorende lagering. Dit tandwiel geeft het koppel over aan
zestien planetaire tandwielkasten die gekoppeld zijn aan evenveel
hydropompen. Deze pompen brengen de olie op druk die vervol-
gens via de buisleiding naar vier hydromotoren wordt gebracht
die uiteindelijk twee generatoren aandrijven. Van Neerbos: “Door
deze opstelling, waarbij het tandwiel direct is gekoppeld aan de
as, en de verbinding van de hydropompen naar de hydromotoren
wordt gerealiseerd door een buisleiding, leidt tot een oplossing
waarbij de bewegingen als gevolg van de noodzakelijke lager-
speling, probleemloos worden opgevangen door de buisleiding.
Met andere woorden: de eentraps tandwielkast wordt niet extra
mechanisch belast en boet hiermee niet in op zijn levensduur.
Ook de andere zijde – motor-generator combinaties en generato-
ren – ondervindt geen onnodig hoge externe krachten waarmee
de levensduur van de totale HDT wordt geschat op minimaal
dertig jaar. Door voor de hydropompen en -motoren vervolgens
te kiezen voor de varianten met FCT is het inderdaad mogelijk
om met zestien pompmotorcombinaties het toerental van rond
de 10 min-1 te verhogen naar 1500 min-1.”
Installatie offshore
Naast het feit dat de HDT geschikt is voor het overbrengen
van grote vermogens, biedt de oplossing nog een ander voordeel
dat onderscheidend is voor juist de toepassing in windturbi-
nes: het lage gewicht van de HDT. Het voordeel wordt duidelijk
wanneer we kijken naar windturbines met hoge vermogens tot
12 MW. Hier wordt tegenwoordig veelal gebruik gemaakt van een
direct drive: door het ontbreken van de tandwielkast wordt het
vermogen van de wieken direct overgebracht naar de generator.
Een mooie oplossing omdat hiermee alle tandwielkast-gerela-
teerde problemen zijn geëlimineerd. Een nadeel is echter dat deze
oplossing vraagt om relatief grote generatoren met gewichten
die oplopen tot 600 ton. Van Neerbos: “Mij is de ontwikkeling
bekend van een dergelijke windturbine waarbij uiteindelijk zo’n
850 ton op de hoge mast moet worden gehesen. Uiteraard is
hiervoor Mammoet benaderd maar de hijsinstallatie waar je dán
op uitkomt om dit offshore te realiseren, betekent ook de ont-
wikkeling van nieuwe installatieschepen waarmee het plaatsen
van onderdelen met het grote gewicht op een vereiste hoogte
mogelijk is. Dit zijn oplossingen die niet alleen duur zijn maar
tevens gevoelig voor de weersomstandigheden en hierdoor statis-
tisch gezien slechts één derde deel van het jaar inzetbaar. Daarbij
komt dat er tot nu toe slechts een zeer beperkt aantal schepen
en hijsinstallaties beschikbaar is om deze werkzaamheden uit
te voeren (zie kader Installatie en capaciteit).
Lager gewicht HDT biedt voordeel
Zelfs áls voor deze generatie windturbines een passende
en betaalbare oplossing wordt gevonden om de windturbine te
installeren, zal de toekomst alsnog problemen opleveren. Door
verdere opschaling zullen vermogens en hiermee belastingen
verder toenemen; hierdoor zullen generatoren nog zwaarder
worden en bovendien op steeds hogere masten (nu typisch 160
meter) moeten worden gehesen omdat hogere vermogens nu
eenmaal vragen om grotere wieken. Conclusie: de installatie van
de aankomende en volgende generaties windturbines offshore zal
niet eenvoudig zijn en gepaard gaan met hoge kosten. Er daarbij
van uitgaande dat het überhaupt nog mogelijk is.
Met deze problematiek in het achterhoofd is het plotseling
duidelijk dat het tot 40 procent lagere gewicht van de HDT ten
opzichte van conventionele oplossingen belangrijke voordelen
oplevert bij installatie. Dit voordeel wordt verder versterkt omdat
de HDT modulair is opgebouwd en hierdoor in losse delen (drie)
naar boven kan worden gehesen. De hijswerkzaamheden zijn
hierdoor ook offshore uit te voeren met beschikbare middelen.
Dit betekent: bestaande, goedkopere schepen in combinatie met
de Mammoet hijsinstallaties zonder gebruik te hoeven maken
van – op dit moment nog niet bestaande – hijsinstallaties.
Andere partijen nodig
Inmiddels staat het hele team dat betrokken is bij de ont-
wikkeling van de HDT klaar voor een marktintroductie. In een
kleinschalige test, die is uitgevoerd in samenwerking met onder
meer VDL, ETG en de ontwikkelaar van de Floating Cup Technology
Innas, is het principe bewezen. Voor een officiële introductie zijn
echter certificaten en goedkeuringen nodig wat betekent dat er
nog een test nodig is waarbij instanties als TNO als onafhankelijke
partij hun oordeel moeten uitspreken.
Mammoet hijsinstallatie voor het
offshore opbouwen en installeren van
windturbines (FOTO: MAMMOET)
28-29-30-31-32_hydrautransinnas.indd 31 03-02-20 13:51