Na tien tot twintig jaar gebruik bereiken windturbines vaak het punt waarop centrale componenten hun slijtagegrenzen bereiken. Vooral grote componenten zoals tandwielkasten, hoofdlagers, generatoren of rotorbladen worden getroffen. De vervanging ervan brengt technische, logistieke en economische uitdagingen met zich mee voor exploitanten, maar biedt tegelijkertijd de mogelijkheid om de levensduur en kosteneffectiviteit van bestaande systemen aanzienlijk te verlengen.
In het volgende artikel wordt uitgelegd om welke componenten het doorgaans gaat, hoe een grote vervanging van componenten werkt, welke risico's en planningsvereisten er zijn – en waarom deze maatregel steeds meer een sleutelfactor wordt voor een veilige en duurzame voortzetting van de werking van windturbines.
1. Inleiding
Windturbines zijn onderworpen aan een technische
Levensduur van ongeveer 20 tot 25 jaar. Maar zoals elk complex
technisch systeem, zijn ze onderhevig aan natuurlijke slijtage. Bijzonder sterk
de grote, centrale assemblages – de zogenaamde
Grote componenten. Als ze falen of duidelijke tekenen van
materiaalmoeheid hebben operators een belangrijke rol te spelen in
Beslissing vooraf: de installatie repareren, vervangen of stilleggen?
Het vervangen van grote onderdelen is meestal tijdrovend, duur en logistiek
veeleisend. Tegelijkertijd kan het de levensduur van een windturbine verlengen door
vele jaren en de beschikbaarheid is hersteld tot een hoog niveau
brengen. Voor veel operatoren is de beurs dan ook een belangrijk punt in de verdere exploitatie
en levenslang beheer van hun systemen.
Deze gids legt op een praktische manier uit wanneer een grote component wordt vervangen
welke onderdelen worden beïnvloed, hoe het proces eruit ziet,
Welke uitdagingen kunnen zich voordoen en wanneer zo'n interventie
Waarde.
2. Wat betekent "vervanging van grote componenten"?
Onder vervanging van een groot onderdeel wordt verstaan
vervanging van een of meer centrale mechanische of elektrische
Hoofdassemblages van een windturbine. Deze componenten zijn groot, zwaar,
duur en vaak alleen met speciale kranen, transportvoertuigen en gespecialiseerd personeel.
handvat.
Doorgaans zijn vervangingen van grote componenten geen routineonderhoud, maar maken ze deel uit van de
grote onderhoudsmaatregelen, die meestal worden uitgevoerd na een defect,
slijtage of in het kader van levensduurverlengingen.
Het doel van een grote vervanging van componenten is:
- zorgen voor de operationele gereedheid van de installatie;
- de levensduur te verlengen,
- en gevolgschade veroorzaakt door voortgezet gebruik met defecte of
Versleten onderdelen.
3. Om welke onderdelen gaat het?
De volgende componenten worden beschouwd als
klassieke "grote componenten", waarvan de vervanging doorgaans de grootste
Inspanning en de hoogste kosten:
Blades: Ze behoren tot de grootste en duurste componenten. Schadevergoeding
worden veroorzaakt door scheuren, blikseminslag of erosie.
Hoofdlager: Draagt de gehele rotormassa. Typische schade: putjes,
Slijtage, trillingen.
Overdracht: Tandwiel – gevoelig voor tandspanen, lagerschade,
Olie vervuiling.
Generator: Zet mechanische energie om in elektrische energie – vaak aangetast
door oververhitting en isolatieschade.
Rotoras: Brengt rotatiebeweging over, sterk belast door torsie.
Transformator / vermogenselektronica: schade veroorzaakt door thermische belasting of
Overspanning.
Gondelframe en naaf: Zeldzame uitwisseling, maar relevant voor structurele
Schadevergoeding.
4. Typische oorzaken en schadepatronen
Grote schade aan onderdelen komt zelden voor
plotseling. Veelvoorkomende oorzaken:
- Materiaalmoeheid door veranderingen in belasting en turbulentie
- Slijtage en veroudering van smeermiddelen
- Trillingen en onevenwichtigheden
- Temperatuur veranderingen
- Corrosie en vocht
- Bliksemstraal
- Onjuist onderhoud
Tekenen zijn trillingen, temperatuurstijging, oliedeeltjes in de transmissieolie of
opvallende geluiden. Conditiebewakingssystemen (CMS) helpen schade te voorkomen
in een vroeg stadium.
5. Uitdagingen bij het vervangen van grote componenten
Een grote vervanging van componenten is technisch gezien
complex. Uitdagingen zijn onder meer:
- Logistiek: Transport van onderdelen met een gewicht tot 60 ton
- Kraanwerk: duur, weersafhankelijk, gevoelig voor wind
- Toegankelijkheid: paden moeten duurzaam zijn
- Beschikbaarheid van reserveonderdelen voor oudere systemen
- Coördinatie van vele ambachten
- Beveiligingseisen en verzekeringskwesties
6. Procedure voor het vervangen van grote componenten
Typische gang van zaken in zes fasen:
- Diagnose en planning: schadeanalyse, inkoop van reserveonderdelen, planning.
- Voorbereiding: Uitschakeling, zekering, bouwplaatsapparatuur.
- Demontage: Verwijderen van het defecte onderdeel met kranen.
- Transport: Afhaling en levering.
- Installatie: Montage en kalibratie.
- Inbedrijfstelling: Functionele test, documentatie, acceptatie.
Voordelen van een professionele vervanging van grote componenten
Een professionele uitwisseling biedt:
- Verlenging van de levensduur met 5-10 jaar
- Herstel van beschikbaarheid
- Kostenbeheersing door geplande maatregelen
- Duurzaamheid door refurbished componenten
- Technische optimalisaties door nieuwere assemblages
8. Voor welke systemen wordt de grote component vervangen
betekenisvol?
Een grote vervanging van componenten is meestal de moeite waard
voor investeringen tussen 10 en 20 jaar met een goede inhoud en economische
Operatie. Ideaal voor voortgezette bedrijfsoptie of verkoop op de secundaire markt.
9. Fabrikanten en installatietypes – praktijkvoorbeelden
Enercon: gearless, uitwisseling van
Generatorlagers, pitchsystemen, rotorbladen. (Enercon E40, Enercon E44, Enercon E48, Enercon E58, Enercon E66, Enercon E70, Enercon E82)
Vestas: frequente vervanging van versnellingsbakken of hoofdlagers (Vestas V52, Vestas V80, Vestas V90).
Siemens / Gamesa: modulair ontwerp, typische versnellingsbakwissels,
Yaw-systemen.
Nordex: frequente vervanging van lagers en versnellingsbakken (Nordex N60, Nnordex N80, Nordex N117).
GE: Noodzaak van vervanging van tandwielkasten (1,5 MW, 2,5 MW-serie).
10. Conclusie
Het vervangen van grote onderdelen staat centraal
Onderdeel van het levenscyclusbeheer van windturbines. Het breidt de
levensduur, verhoogt de beschikbaarheid en draagt bij aan de kosteneffectiviteit en
verduurzaming van bestaande windparken.
