De markt van turbines voor energieopwekking groeit in alle opzichten. Windturbines worden steeds groter. Waterturbines in rivieren en oceanen beginnen volwassen te worden. En over de hele wereld schieten kleinere urban windturbines als paddenstoelen uit de grond. Met die groei neemt ook de vraag naar permanente magneettechnologie toe. Producenten van turbines zoeken vooral systeempartners die snel kunnen meebewegen. Flexibiliteit bepaalt in zo’n dynamische markt namelijk vaak of je de eerste bent. Of de grootste.
Flexibiliteit in PM-technologie voor water- en windturbines
“Voor producenten van kleine tot grotere water- en windturbines is Bakker 100% systeempartner: kennisleverancier, co-engineer, supply chain manager en producent van permanente magneten en PM-assemblies”
Bakker Magnetics in Sciencepark Eindhoven heeft als PM-specialist inmiddels jarenlange ervaring op alle niveaus van de turbinemarkt voor renewable energy. Voor producenten van kleine tot grotere water- en windturbines is Bakker 100% systeempartner: kennisleverancier, co-engineer, supply chain manager en producent van permanente magneten en PM-assemblies. De allergrootste windturbines worden geproduceerd door slechts een handvol multinationals. Zij hebben PM-technologie vaak in eigen huis. En toch hebben ook zij soms behoefte aan hulp. Zoals twee jaar geleden, als een internationale producent een 12 megawatt offshore windturbine wil bouwen, de grootste ter wereld. Zij doen een beroep op Bakker Magnetics. Juist vanwege de flexibiliteit.
“Een fraai voorbeeld van de flexibiliteit en hands-on mentaliteit die Bakker Magnetics zo typeert“
Grootste ter wereld
Deze torenhoge windturbine is 260 meter hoog, met een rotoroverspanning van 220 meter. De turbine kan 16.000 huizen van stroom voorzien en is een verbetering van een eerder model van 6 megawatt. In een laat stadium van de ontwikkeling werd echter een wijziging aangebracht in de topologie van de permanente magneet. "Door de tijdsdruk en complexiteit van de nieuwe topologie konden ze de magneten niet zelf ontwikkelen en monteren", vertelt de specialist van de divisie Magnetic Technology & Assemblies van Bakker Magnetics. "Ze hadden een partner nodig met niet alleen diepgaande PM-expertise, maar ook de wendbaarheid om een high-profile project binnen een strakke planning op te leveren. We hadden al eerder contact gehad en duidelijk een sterke indruk gemaakt, toen kwam de opdracht. Het was tijd om de mouwen op te stropen."
Fijn precisiewerk
De turbine heeft een generator met een rotor met een diameter van 10 meter, waar meer dan 100 magneetmodules omheen gemonteerd moeten worden. In samenwerking met de klant optimaliseerde Bakker de modules en bouwde een speciale productielijn voor precieze magneetplaatsing. "Het was ongelooflijk delicaat werk," zegt de ingenieur. "Elke module is een meter lang, met holtes voor de magneten. Deze magneten zijn groot en stoten elkaar sterk af. Eén foutje kan een hele module ruïneren. Eén foutje kan een hele module ruïneren." Met behulp van de speciaal ontworpen productielijn werden de magneten één voor één veilig en nauwkeurig ingebracht.
Bakker ontwikkelde en leverde ook de magneetassemblage voor een tweede turbine van 12 megawatt, plus extra modules om te testen. "We hebben zowel de ontwikkeling als de productie in minder dan twee jaar afgerond", zegt de specialist. "Voor een project van deze omvang is dat uitzonderlijk snel. Het was echt co-creatie, flexibel, benaderbaar en nauw afgestemd met de klant. Dat kenmerkt Bakker Magnetics."
"We hebben alles, ontwikkeling en productie, in minder dan twee jaar voor elkaar gekregen. Voor een project van deze omvang was dat extreem snel. Dit was te danken aan echte co-creatie".
Optimale prestaties
Volgens de ingenieur zijn assemblages van topkwaliteit de sleutel tot maximale prestaties van de turbine. "Neem een elektromotor. Hoe nauwkeuriger de magneten zijn geplaatst, hoe hoger het vermogen, zo simpel is het. We zorgen ook voor optimale hechting, wat leidt tot een veiligere en betrouwbaardere werking met minimaal onderhoud. Bij het ontwerp houden we rekening met bedreigingen op lange termijn, zoals hoge temperaturen, tegengestelde velden en corrosie. Windturbines moeten 25 jaar lang vlekkeloos presteren. Een kleine afname in efficiëntie of geleidelijke demagnetisatie door slechte assemblages kan leiden tot enorme financiële gevolgen. Er is geen twijfel mogelijk: het produceren van eersteklas magneetsamenstellingen is een echt specialisme."
Stromingen en urban wind
De twee enorme turbines waren prototypes en bewezen de levensvatbaarheid van het concept. Bakker Magnetics gaat nu ook de serieproductie van de magneetmodules verzorgen - een duidelijk bewijs dat geen turbine te groot is voor het bedrijf. "Maar we zijn ook heel actief in kleinere markten", zegt de specialist. "Een spannend gebied is Wave, Tidal & Stream-turbines die in oceaangolven, getijden of rivieren worden geplaatst. Water heeft meer energiepotentieel dan de meeste mensen beseffen. De technologie is vergelijkbaar met windenergie, maar dan onder water. Een groot blad wordt aangedreven door waterstromingen en magneetmodules op de buitenring draaien rond langs spoelen, waardoor elektriciteit wordt opgewekt in de generator."
Windturbines in steden vormen een ander groeiend segment. Deze kleinere systemen, tot ongeveer 200 kilowatt, zijn steeds vaker te vinden op boerderijen en industriële locaties. "Ze worden vaak gebouwd door kleine en middelgrote ondernemingen en we ondersteunen hen graag met onze PM-technologie," voegt de ingenieur eraan toe.
Direct Drive
Conventionele turbines maken vaak gebruik van asynchrone generatoren en tandwielkasten om hoge snelheden te bereiken. Tegenwoordig maken veel turbines, vooral offshore, gebruik van direct-drive generatoren met permanente magneten. Deze maken vermogensopwekking bij lagere snelheden mogelijk en maken tandwielkasten overbodig. "Dit vermindert de behoefte aan onderhoud drastisch," zegt de specialist. "Dat is cruciaal, vooral voor turbines die op zee worden geïnstalleerd. Bovendien zijn directe aandrijfsystemen 1-2 procent efficiënter. Dat klinkt misschien niet als veel, maar met een turbine van 12 megawatt is de extra output enorm."
“Ook door de perfecte magneetkeuze, positionering en montage kunnen we jouw turbine net wat efficiënter maken, zodat jouw bedrijf een voorsprong neemt“
Bescherming tegen de elementen
Aangezien water- en windturbines vaak in corrosieve omgevingen werken, is een robuuste corrosiebescherming essentieel. "Turbinefabrikanten zijn over het algemeen goed geïnformeerd op dit gebied en wij ondersteunen hen waar we kunnen," legt de ingenieur uit. "Neodymium magneten zijn van nature gevoelig voor corrosie, dus worden ze geleverd met standaard coatings. We kunnen ook verf voor de scheepvaart aanbrengen of de magneten volledig omhullen met epoxy. Hoewel corrosie een reële zorg is, heeft de industrie ruime ervaring met het effectief beheersen ervan."
Voorsprong
De markt voor duurzame energieturbines blijft zich snel ontwikkelen, waardoor het een spannende ruimte is voor een bedrijf als Bakker Magnetics, vooral als het vroeg in het ontwikkelingsproces wordt ingeschakeld. "Hoe eerder je ons inschakelt, hoe meer waarde we kunnen bieden", zegt de specialist. "Het optimaal plaatsen en bevestigen van magneten kan uw turbine die kritische efficiëntievoorsprong geven. We brengen jarenlange ervaring en een succesvolle staat van dienst mee, waaronder ons werk aan de grootste windturbine ter wereld. Geen uitdaging is te groot."
Heb je een vraag? Stuur me een e-mail.
Wil je meer weten over onze magnetische kennis, neem dan contact met me op via het e-mailformulier. We nemen zo snel mogelijk contact met je op.
Groeten, team MTA.
"*" geeft verplichte velden aan
