Generatoren Permanentmagnetgeneratoren im Trend

Mit steigender Nutzung von Windenergie wird sich auch die Leistung der Windkraftanlagen erhöhen. ABB zeigt, welche Haupttypen es bei den Turbinen überhaupt gibt und wohin der Trend in der Generatorentechnik gehen wird.

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Noch werden für Offshore-Windkraftanlagen vor allem Turbinen mit einer Größe von 3 bis 5 MW installiert, während onshore bei der jährlichen Installation noch Anlagengrößen von 1,5 bis 2 MW dominieren. Doch mit der wachsenden Nutzung von Windenergie wird sich in Zukunft die installierte Anlagengröße deutlich erhöhen, offshore zunehmend über 5 MW. Doch nicht nur die Leistung sondern ebenso die Nabenhöhe und der Rotordurchmesser werden zunehmen, um sich noch flexibler den Umgebungsbedingungen anzupassen.

Was sich ebenfalls abzeichnet: da Offshore-Anlagen völlig anderen, viel komplizierteren Anforderungen genügen müssen, wird hier ein eigenes Segment mit separater Forschung und Entwicklung entstehen. Schon heute verfolgen einige Hersteller unterschiedliche Konzepte für den Onshore- und Offshore-Einsatz.

Bei Neuentwicklungen zeigt sich bereits ein Trend zu Vollumrichter und Permanentmagnetgenerator (PM-Generator). Doch warum? Für Turbinenentwickler liegen die Vorteile auf der Hand: ein geringerer Wartungsaufwand und einfache Möglichkeiten zur Erfüllung der Netzanschlussbedingungen.

Man unterscheidet zur Zeit vier Haupttypen von Turbinen - darunter auch die doppelt gespeiste Technik, die ohne PM-Generatoren arbeitet. Für dieses bewährte Konzept von Onshore-Anlagen kommen Asynchronschliefring-Generatoren zum Einsatz.

Trend zu Vollumrichter mit Permanentmagnetgenerator

Für Antriebskonzepte mit Vollumrichter werden typischerweise Synchron-(Permanentmagnet)- und Asynchrongeneratoren eingesetzt. Die gesamte erzeugte Energie fließt hierbei durch den Umrichter ins Netz.

Der am häufigsten eingesetzte Turbinentyp für Offshore-Anlagen ist zur Zeit das Konzept mit Vollumrichter und schnell laufenden Asynchrongeneratoren. Auch ein schnell laufender PM-Generator kann für diesen Typ eingesetzt werden. Ob mit Asynchron- oder PM-Generator: dieses robuste Konzept wird meist für Leistungen von 2 bis 5 MW eingesetzt und ähnelt mechanisch dem Typ mit Doppeleinspeisung. Deshalb kann es theoretisch auch zur Umrüstung einer solchen Anlage verwendet werden.

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