Flexibiliteit in PM-technologie
voor water- en windturbines

Maarten de Bekker | Product Group Manager

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.

“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

De windturbine is 260 meter hoog, het rotorblad 220 meter wijd. De turbine kan 16.000 woningen van stroom voorzien en is een doorontwikkeling van een eerder model van 6 megawatt. Toch wordt in een laat stadium gekozen voor een andere topologie van de permanente magneten. ‘Vanwege de tijdsdruk en complexiteit van de nieuwe topologie konden ze de ontwikkeling en montage van de magneten niet in eigen huis doen’, zegt product group manager Maarten de Bekker van Bakker Magnetics, divisie Magnetic Technology & Assembies. ‘Daarom zochten ze een partij die niet alleen diepgaande PM-kennis heeft, maar ook de flexibiliteit om zo’n prestigieus project in korte tijd samen met hen te realiseren. Wij hadden al eerdere contacten met hen, en blijkbaar dachten ze nog aan ons. Ineens komt de opdracht. Mouwen opstropen. Gewoon doen!’

Delicaat precisiewerk

De windturbine heeft een generator met een rotor van 10 meter in doorsnede. Rondom moeten ruim 100 magneetmodules worden gemonteerd. Samen met de cliënt optimaliseert Bakker de magneetmodules en bouwt een productielijn op maat om de magneten in de modules te positioneren. Maarten: ‘Een zeer delicaat precisiewerk. Elke module is een meter lang en heeft caviteiten waarin de magneten worden geplaatst. De magneten zijn enorm sterk en stoten elkaar hevig af. Eén verkeerde plaatsing zorgt ervoor dat de hele module moet worden afgeschreven.’ Met behulp van de speciale productielijn schuift Bakker de magneten op een veilige en gecontroleerde manier één voor één op hun plek.

“We hebben alles in minder dan twee jaar gerealiseerd: ontwikkeling én productie. Heel snel voor zo’n project. Dit lukte door echte co-creatie

Zo bouwt Bakker ook de magneetassembly voor een tweede 12 megawatt windturbine plus extra modules voor testdoeleinden. Maarten: ‘We hebben alles in minder dan twee jaar gerealiseerd: ontwikkeling én productie. Heel snel voor zo’n project. Dit lukte door echte co-creatie. Constant op een laagdrempelige manier schakelen met de klant. Een fraai voorbeeld van de flexibiliteit en hands-on mentaliteit die Bakker Magnetics zo typeert.’

Stromingen en urban wind

De twee megaturbines waren prototypes en hebben bewezen dat het ontwerp werkt. Bakker Magnetics gaat nu ook de serie productie verzorgen voor de magneetmodules. Een veelbelovend perspectief en hét bewijs dat geen turbine te groot is voor Bakker Magnetics. ‘Toch zijn er ook andere, kleinere markten waarin wij ons met veel enthousiasme bewegen’, zegt Maarten: ‘Bijvoorbeeld wave, tidal & stream: waterturbines in zeegolven, getijden en rivieren. Er zit heel veel energie in water. Veel meer dan in wind. Veel mensen weten dit niet. De technologie is eigenlijk hetzelfde als bij windenergie, maar dan onder water. Een grote schoep wordt aangedreven door de waterstroming. Op de buitenring zijn magneten of magneetmodules gemonteerd. Zij draaien langs spoelen waardoor de energie in de generator wordt opgewekt.’ Volgens Maarten is het een serieuze technologie die steeds verder wordt geoptimaliseerd. Ook sterk in opkomst is urban wind energy: kleinere windturbines tot ongeveer 200 kilowatt die op steeds meer boerenerven en bedrijfsterreinen worden geplaatst. ‘Deze turbines worden meestal door mkb-bedrijven geproduceerd. Ook hun producten optimaliseren we graag met onze PM-technologie’, aldus Maarten.

Direct drive

Traditionele turbines werken doorgaans met een asynchroon-generator en een tandwielkast om een hoog toerental te creëren. Tegenwoordig hebben vooral offshore windturbines een direct aangedreven generator met permanente magneten. Zelfs bij een laag toerental is het magneetveld aanwezig en kan stroom worden opgewekt. Een ander voordeel is dat er geen tandwielkast meer nodig is. ‘Dit reduceert het onderhoud aanzienlijk’, zegt Maarten. ‘En dit is heel belangrijk, zeker als zo’n turbine midden op zee staat. Een direct drive met permanente magneten is bovendien 1 tot 2 procent efficiënter. Dit lijkt weinig, maar is heel veel over de totale levensduur. Stel je voor hoeveel méér energie je kunt opwekken met zo’n 12 megawatt windturbine. De winst is gigantisch.’

“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

Omdat water- en windturbines vaak in vochtige en zoute omstandigheden draaien, is een goede corrosiebescherming van het grootste belang. Maarten: ‘In principe weten turbineproducenten prima hoe ze hun producten moeten beschermen. Maar natuurlijk leveren wij hier ook onze maximale bijdrage aan. Neodymium-magneten zijn corrosiegevoelig, dus krijgen ze standaard een coating. Na montage kunnen we ze extra beschermen met een speciale marine paint. Ook kunnen we ze volledig van de elementen isoleren door ze af te dekken of in te sluiten met een epoxy. Corrosie is zeer belangrijk, maar is dus eigenlijk geen probleem. Iedereen in deze markt heeft er ruime ervaring mee.’

Voorsprong

De markt van turbines voor renewable energy is nog in alle dimensies in ontwikkeling. Dit maakt het een prachtig marktsegment voor een bedrijf als Bakker Magnetics, dat graag zo vroeg mogelijk met de klant meedenkt: ‘Schakel ons bijtijds in. Dan kunnen wij het meest voor je doen’, laat Maarten geïnteresseerde bedrijven dan ook graag weten. ‘Want vergis je niet. Ook door de perfecte magneetkeuze, positionering en montage kunnen we jouw turbine net wat efficiënter maken, zodat jouw bedrijf een voorsprong neemt. Wij hebben veel ervaring in het toepassen van magneetoplossingen in renewable energy en wij kunnen élke uitdaging aan. Het bewijs? Als je succesvol mee kunt bouwen aan de grootste windturbine ter wereld, dan zegt dat eigenlijk genoeg.’

Bakker Magnetics MTA
Product Group Manager Bakker Magnetics

Contact Maarten de Bekker

Wil je meer weten over onze magnetische kennis, laat uw gegevens achter via het e-mail formulier. Ik zal zo snel mogelijk contact opnemen.

Groeten, Maarten.

Renewable Energy by Bakker Magnetics
Renewable Energy | waterturbines
Renewable Energy | water- and wind turbines
Renewable Energy | water- and wind turbines

Bakker Magnetics. Always Ahead.