20181106 SL-Spreewind Tage V04 Handout-de

Innovative WEA-Technologien

für zukünftige

Marktanforderungen

Stefan Lütkemeyer

06.11.2018

Stefan Lütkemeyer © Copyright ENERCON GmbH. Alle Rechte vorbehalten. 2

Agenda

1. Der Windenergiemarkt

2. Globale Megatrends

3. Neue Anlagentechnologie

4. Kooperation mit Lagerwey

5. Perspektiven

Stefan Lütkemeyer

7.059

1.735

1.917

3932 1.547 138 809 471 0 190 0

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

China USA Deutschland Indien Spanien UK Frankreich Brasilien Kanada Italien Türkei Schweden

Zubau H1 2018 [MW]

Kumuliert Ende 2017 [MW]

© Copyright ENERCON GmbH. Alle Rechte vorbehalten. 3

Windenergie weltweit 1. HJ 2018 (Onshore & Offshore)

Vestas16%

SiemensGamesa

15%

Goldwind12%

GE10%

ENERCON7%

Nordex6%

Envision6%

Senvion3%

Suzlon3%

Guodian UP3%

Ming Yang2%

Sonstige17%

Marktanteile 2017*

Kumulativ Ende 1. HJ 2018555.201 MW

Installierte Leistung 1. HJ 201815.620 MWDavon 13.945 MW onshore

Quellen: GWEC „Global Wind Statistics 2017“ (02/2018), Windpower Monthly (07/18), eigene Berechnungen

*onshore, basierend auf inbetrieb gegangenen WEA

Stefan Lütkemeyer

1.626

52924

606125

141 88 8 230 12 95 47 281 0 55 39

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Zubau 1. HJ 2018 [MW]



Windenergie in Europa 1. HJ 2018 (Onshore & Offshore)

Quellen: Wind Europe: „Europe adds 4.5 GW of wind energy in first half of 2018“ (26/07/2018)

Kumulativ 1. HJ 2018182.549 MW

Installierte Leistung 1. HJ 20184.453 MWDavon 3.333 MW onshore

Vestas24,2%

ENERCON22,1%Siemens

Gamesa19,0%

Nordex12,3%

Senvion10,7%

GE7,8%

Sonst.4,0%

Marktanteile 2017*

*onshore, basierend auf in Betrieb gegangenen WEA


Windenergie in Deutschland 1. HJ 2018 (Onshore)

465

189 63

259 8

153 7217

162112 65 7

33 13 7 00

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000 Zubau 1. HJ 2018 [MW]


ENERCONSonstigeKumuliert Ende 1. HJ 2018

52.282,3 MW, 29.071 WEA ! 1,8 MW/WEA

Installierte Leistung 1. HJ 20181.626,05 MW, 497 WEA! 3,27 MW/WEA

ENERCON38,1%

Vestas24,8%

Nordex13,7%

Senvion9,1%

GE8,1%

Siemens4,2%

Sonst.2,0%

Marktanteile 2017

Quellen: Deutsche Windguard „Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland“ (01/18); DEWI „Windenergie in Deutschland“ (02/18)


Agenda





5. Perspektiven


Megatrends | Kostendruck

Trend Kostendruck: Weltweit weiter sinkende Marktpreise durch überzeichnete Auktionen, Überkapazitäten und anhaltend hohen Wettbewerbsdruck

Auktionsergebnisse 2017-2018

Türkei30,52

EUR/MWh

Deutschland62,6

EUR/MWh

Indien33,25

EUR/MWh

Südafrika33,33

EUR/MWh

Argentinien36,16

EUR/MWh

Brasilien19,37

EUR/MWh

Mexiko16,31

EUR/MWh

Marokko26,31

EUR/MWh Griechenland72,31

EUR/MWh

Kanada21,00

EUR/MWh


Megatrends | Kostendruck

Trend Kostendruck: Weiter sinkende LCOE durch• Optimierte Windparkplanung • Skaleneffekte, größere, materialeffizientere Anlagen • Verbesserte Steuerungsstrategien• Intensivierte Forschung und technologische Fortschritte


Megatrends | Globalisierung

Trend Globalisierung: Differenziertere Produktportfolios mit Fokus auf optimierte Schwachwindanlagen

Quelle: Wind Turbine Manufacturers’ Strategies: 2017, Bloomberg New Energy Finance


Agenda





5. Perspektiven

Stefan Lütkemeyer © Copyright ENERCON GmbH. Alle Rechte vorbehalten.

Anlagenportfolio 2016/2017

11

E-115E-101

IEC II

EP4

EP3

EP2

EP1

IEC I IEC III

E-70E-82E-92

E-44 E-48 E-53

E-126 E-141

E-101

E-70E-82


Derzeitiges Anlagenportfolio

12

E-115E-101

IEC II

EP4

EP3

EP2

EP1

IEC I IEC III

EP2/3E-70E-82E-92

E-44 E-48 E-53

E-126 E-141

E-101

E-70E-82


E-103 E2

Nennleistung: 2.350 kW

Rotordurchmesser: 103,0 m

Nabenhöhen: 78m, 85 m, 98 m, 108 m, 138 m

IEC Windklasse: IIIa

Prototyp: August 2017, Pougny

Lebensdauer: 25 Jahre

Max. Schallleistungspegel: 105 dB(A)

Leistungskurvenvermessung über der GarantieSchallmessung unterhalb der Garantie


E-103 E2


Derzeitiges Anlagenportfolio

15

E-115E-101

IEC II

EP4

EP3

EP2

EP1

IEC I IEC III

E-103E-70E-82E-92

E-44 E-48 E-53

E-126 E-141

E-101

E-70E-82

EP3/3


Leitmotiv EP3

AUSGANGSSITUATION & LEITMOTIV BASISLASTENHEFT

… ENERCON strebt die Realisierung einer Schwachwindanlage in

der Windklasse IEC III […] an.

FOKUS

Entwicklung einer Anlage mit Basisausstattung

(z.B. keine Klimavarianten CC & HC in der Strukturauslegung

berücksichtigt)

„Komplettes Re-Design der EP3-Plattform vor dem Hintergrund

einer gewichtsoptimierten, transport- und aufbauoptimierten

Windenergieanlage […]“

Deutliche Reduktion der Levelised Cost of Energy (LCOE)

der EP3-Plattform


Designkonzepte

EP4

Konventionelles

Design

EP3

Kompaktdesign


Designoptimierung | Gondel

Kugelnabe / Lagerbuchse

Separate Hauptlagereinheit für eine

kompaktere Bauweise

Vereinfachter Zugang zur Nabe

Elektrische Komponenten geschützt

in der Nabe untergebracht

Generatorteilung

Optimiert für Transport, Aufbau und

Wartung

Vereinfachte Generatorausrichtung

Generatorkapselung

Gezieltere Kühlung

Geringere Umwelteinflüsse


Designoptimierung | Generator

Vereinfachte und schnellere Produktion

Optimaler Spannungsverlauf für den Betrieb mit aktivem Gleichrichter

Optimaler Schutz für den Betrieb mit aktivem Gleichrichter

(Teilentladungsbeständigkeit)

Optimierter Leistungsfaktor " Erhöhung des Wirkungsgrades/AEP

VORTEILE DER DESIGNÄNDERUNG

Kosten- und gewichtsoptimiert

Bessere Automatisierbarkeit

Höherer Füllgrad

Verbesserte Kühlung der Wickelköpfe

Verbesserte Isolierung

Höherer Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz

Derzeitiges Generatordesign Zukünftiges Generatordesign

Kupferrunddraht im Stator Aluminium-Formspulen im Stator


Designoptimierung | Rotorblatt

Neue Profilserie EC1 – Optimiert für Schwachwindturbinen

Einteiliges GFK-Blatt, kein Einsatz von CFK im Blatt

Transportoptimierung durch neue Flatback-Profile

Kompaktere Bauweise: Ertrags- und massenoptimiert

Impact Absorption Layer-Technologie für langanhaltenden Erosionsschutz

Verbesserte Leistung bei Verschmutzung

Geeignet für schalloptimierte Betriebsmodi

Standardmäßige Ausrüstung mit

schallmindernden Trailing Edge Serrations

Einsatz eines neuen Sensorsystems


ENERCON-Bladevision

Nutzen:

Überwachung des Blattzustands

Leistungsanalysen

Exakte Leistungskurven

Korrektur falscher Azimutausrichtung

Windparkoptimierung

Bestimmung der Ermüdungslasten

Verlängerung der Lebenszeit

Windfeld:

Windgeschwindigkeit

Windrichtung

Shear vertikal

Shear horizontal

Windverdrehung

Turbulenz

Blade Vision:

Messung der Blattdurchbiegung & Torsion

Modellierung des Windfeldes in Rotorebene

In Echtzeit

Funktionaler als LIDAR


EP3 Zeitpläne

2017 2018 2019 2020

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

E-126 EP3 E4

heute

E-138 EP3 E1 E4

E-115 EP3 E4

E-138 EP3 E2 E4


E-126 EP3 | Kenndaten

Nennleistung: 4,0 MW, 3,5 MW & 3,0 MW

Rotordurchmesser: 127 m

Nabenhöhen: 86 m, 99 m, 116 m, 135 m


Max. Schallleistungspegel: 106,1 dB(A)

IB Prototyp: August 2018

Serienstart: QIII/2019DeutschlandTürkeiÖsterreichFrankreichSüdkoreaVietnam

E-126 EP4

E-126 EP3

Maschinenhaus 98 t 40 t

Generator(inkl. Lagereinheit)

141 t 112 t

Nabe 128 t 46 t

Rotorblätter 90 t 58 t

Turmkopf 457 t 256 t


E-138 EP3 E1 und E2 | Kenndaten

Quelle: Windpower Monthly (01/2018)

Nennleistung: 3,5 MW (E1) – 4,2 MW (E2)

Rotordurchmesser: 138,6 m

Nabenhöhe: 81 m (Stahl), 111 m (Stahl),

131 m (Stahl & Beton),

160 m (Beton)

IEC Windklasse: IIIA

Auslegungslebensdauer: 25 Jahre

Prototyp: Q1/2019 (E1) – QIV/2019 (E2)

Max. Schallleistungspegel: ≤ 106 dB(A)

ENTWICKLUNGSZIELE

Optimierte Umrichtertechnologie

Aktiver Gleichrichtung, 690 V


E-115 EP3

Nennleistung: 3,0 – 4,0 MW

Rotordurchmesser: 115m analog E-115 E2

Nabenhöhen: 67m SRT (Gesamthöhe 125m)

92m SRT (Gesamthöhe 150m)

92m, 122m,135m,149m FBT

IEC Windklasse: Ia (Japan Ia+ / „Taifun-Klasse“)


Prototyp: QI/2020

ENTWICKLUNGSZIELE

Gondel der EP3 (Kompaktgondel)

Aktiver Gleichrichter, 690 V

Deutliche Kostenreduktion ggü. aktueller E-115


ENERCON EP3 Plattform | Kenndaten

26

E-115 E-126 E-138 E1 | E2

Nennleistung: 3,0 – 4,0 MW 3,0 – 3,5 – 4,0 MW 3,0 MW | 4,2 MW

Rotordurchmesser: 115m 126m 138m

Nabenhöhe: 67m, 92m, 122m, 135m, 149m

86 m, 99 m, 116 m, 135 m

81m, 111m, 131m, 160m

Windklasse: I a II a III a

Lebensdauer: 25 Jahre 25 Jahre 25 Jahre

Prototyp: QI/2020 08/2018 QI/2019 | QIV/2019

Start Serienproduktion: 2020 2019 2019 | 2020

Max. Schallleistungspegel: 106 dB(A) 106,1 dB(A) ≤ 106 dB(A)

Ertrag: 15.713 MWh/a@8,5m/s

14.268 MWh/a@7,5m/s

11.803 MWh/a (E1)12.560 MWh/a (E2)

@6,5m/s


Anlagenportfolio inkl. Neuentwicklungen

IEC II

EP4

EP3

EP2

EP1

IEC I IEC III

E-138 EP3

E-103E-70E-82E-92

E-44 E-48 E-53

E-126 EP4 E-141 EP4

E-101

E-70E-82

E-115 EP3

EP4/3

E-115, E-101

E-126 EP3


Agenda





5. Perspektiven


Kooperation mit Lagerwey

HenkLagerweyFounder

Lagerwey: Design, Herstellung, Installation und Service von direktangetriebenen PMG Windenergieanlagen

Fast 40 Jahre Erfahrung in der Windindustrie

130 Mitarbeiter

Standort Barneveld, Niederlande



INSTALLATIONSZAHLEN LAGERWEY

1979 1985 1992 1995 2002 2009 2012 2013 2017

Summe WEA>1.200 WEA 60 600 300 200 20 2 4 30 21)

kW 20 80 250 750 1500 2000 2500 2500 4500

Ø (m) 15 18 30 51 72 82 93 100 136

Nabenhöhe(m) 25 30-35 30-40 35-70 60-80 60-98 70-98 75-135 132-166

15 Jahre Getriebe-Technologie 22 Jahre getriebelose Technologie



LAGERWEY EXPERTISE- Wind- und Lastenberechnung- Lastenoptimierte Blattsteuerung- FEM-Berechnungen- Vollständige Generatoren-Berechnungen- Mechanische Detailgestaltung- Hardware zur Anlagensteuerung- Anlagensoftware- Anlagenzertifizierung

Eigene Konstruktion


Anlagenvergleich

EP3 Plattform LP4 Plattform


Generator

Hohe Leistungsdichte

Hoher Wirkungsgrad >96%

Systemspannung 690V

Luftkühlung durch außenliegende Statorkühlrippen

Geschlossene Baugruppe während des Transport

Temperaturklasse F (155°C)

4 Generatorsysteme, 2 Umrichterpfade

Permanentmagnete im Rotor

Magnetgrade 42H

Magnettemperatur bei Nennleisung unkritisch (zwischen 60-

80°C)

Derating 0,5%@20 Jahren, bei Auslegung wurde 3-4% „over

capacity“ berücksichtigt


Modularer Stahlturm (MST) | Vorteile

EinfacheProduktion

EinfacherTransport

EinfacheMontage

Weitere Nabenhöhen durch modularen Zubau weiterer Segmente

Einfache Wiederverwertung

Optimierung der Wertschöpfungskette durch Produktion von Standardsegmenten


Kletterkran

CC60 CE: Zertifizierung in QIV/2018 " LP2

CC130: in Entwicklung " LP4 (QIII-IV/2019)

Beispiel: Windpark Nordholland

Blick von oben

Blick vom Waddenzee

Quelle: Windpower Monthly (01/2018)


Lagerwey LP4 Plattform | Kenndaten

36

L136 L147 L160

Nennleistung: 4,5 MW 4,3 MW 4,0 MW

Rotordurchmesser: 136 m 147 m 160 m

Nabenhöhe: 120 m MST132 m MST

126 m MST155 m MST

120 m MST166 m MST

Windklasse: I s II a III a

Lebensdauer: 20 Jahre 20 Jahre 20 Jahre

Prototyp: 06/2017 QI/2019 QIV/2019

Start Serienproduktion: 2018 2019 2020

Max. Schallleistungspegel: 106,9 dB(A) 107 dB(A) 107 dB(A)

Ertrag: 19.308 MWh/a@8,5m/s

17.166 MWh/a@7,5m/s

14.937 MWh/a@6,5m/s


Zeitpläne | EP3 und LP4

2017 2018 2019 2020

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

Jul

Au

g

Sep Oct

No

v

Dec

Jan

Feb

Mar

Ap

r

May

Jun

E-126 EP3 E4

heute

L147 E4

L160 E4

E-138 EP3 E1 E4

E-115 EP3 E4

E-138 EP3 E2 E4


Zukünftiges ENERCON–LAGERWEY Anlagenportfolio

38

IEC II

LP4

EP3

EP2

IEC I IEC III

E-138 EP3

E-103L-100

E-92

L-136 LP4 L-147 LP4

E-82E-70

E-126 EP3E-115 EP3

L-160 LP4

EP1 E-44 E-48 E-53


Agenda





5. Perspektiven


AEP

Stefan Lütkemeyer

VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT

ENERCON GmbH Dreekamp 5 | D-26605 Aurich

Telephone: +49 4941 927-0 | Fax: +49 4941 927-109


Stefan Lütkemeyer

IMPRESSUM

Herausgeber ENERCON GmbH ▪ Dreekamp 5 ▪ 26605 Aurich ▪ DeutschlandTelefon: +49 4941 927-0 ▪ Telefax: +49 4941 927-109 ▪ E-Mail: [email protected] ▪ Internet: http://www.enercon.deGeschäftsführer: Hans-Dieter Kettwig, Simon-Hermann WobbenZuständiges Amtsgericht: Aurich ▪ Handelsregisternummer: HRB 411 ▪ Ust.Id.-Nr.: DE 181 977 360

Urheberrechtshinweis Die Inhalte dieses Dokumentes sind urheberrechtlich durch das deutsche Urheberrechtsgesetz sowie durch internationale Verträge geschützt.Sämtliche Urheberrechte an den Inhalten dieses Dokumentes liegen bei der ENERCON GmbH, sofern und soweit nicht ausdrücklich ein anderer Urheber angegeben oder offensichtlich erkennbar ist.Dem Nutzer werden durch die Bereitstellung der Inhalte keine gewerblichen Schutzrechte, Nutzungsrechte oder sonstigen Rechte eingeräumt oder vorbehalten. Dem Nutzer ist es untersagt, für das Know-how oder Teile davon Rechte gleich welcher Art anzumelden.Die Weitergabe, Überlassung und sonstige Verbreitung der Inhalte dieses Dokumentes an Dritte, die Anfertigung von Kopien, Abschriften und sonstigen Reproduktionen sowie die Verwertung und sonstige Nutzung sind – auch auszugsweise – ohne vorherige, ausdrückliche und schriftliche Zustimmung des Urhebers untersagt, sofern und soweit nicht zwingende gesetzliche Vorschriften ein Solches gestatten.Verstöße gegen das Urheberrecht sind rechtswidrig, gem. §§ 106 ff. Urheberrechtsgesetz strafbar und gewähren den Trägern der Urheberrechte Ansprüche auf Unterlassung und Schadensersatz.

Geschützte Marken Alle in diesem Dokument ggf. genannten Marken- und Warenzeichen sind geistiges Eigentum der jeweiligen eingetragenen Inhaber; die Bestimmungen des anwendbaren Kennzeichen- und Markenrechts gelten uneingeschränkt.

Änderungsvorbehalt Die ENERCON GmbH behält sich vor, dieses Dokument und den darin beschriebenen Gegenstand jederzeit ohne Vorankündigung zu ändern, insbesondere zu verbessern und zu erweitern, sofern und soweit vertragliche Vereinbarungen oder gesetzliche Vorgaben dem nicht entgegenstehen.

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