Sustainable service logistics for offshore wind farms

Goedkopere stroom uit off shore windmolenparken door innovatie service logistiek

Tegen 2030 moeten off shore windmolenparken 14% van de elektriciteit in de EU leveren. Deze schone energie bespaart dan op jaarbasis 315 miljoen ton aan CO2 uitstoot. Er wordt veel geld in geïnvesteerd en de verwachting is dat tegen 2030 de windmolenparken aan 50.000 mensen werk verschaffen. Dat is een mooi streven, maar daarvoor zouden de kosten van die windmolenparken met zo’n 40 % naar beneden moeten, anders blijft zulke energie te duur.

Ongeveer 50 % van de kosten worden veroorzaakt door het onderhoud aan de  windmolenparken. In dit project onderzoeken wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen hoe die kosten omlaag kunnen. Er wordt gekeken naar ‘network design’, condition-based maintenance strategieën, cross-chain control van ladingstromen, samenwerking en ‘governance’ aspecten.

In Nederland komen er steeds meer windparken op zee. Dat vraagt dus ook om steeds meer onderhoud. Een windmolen kan, afhankelijk van de stilstand, ongeveer 8500 uren per jaar draaien. Naast het geplande onderhoud, is de verwachting dat een turbine 3 tot 4 keer per jaar moet worden bezocht voor het verhelpen van een storing. Het onderhoud van het voetstuk van de molen, de zeekabels en het transformatorstation wordt één keer per jaar uitgevoerd. Dat zorgt voor veel verschillende vervoersbewegingen. Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen onderzoeken of dit efficiënter en duurzamer kan, bijvoorbeeld door het verplaatsen van distributiecentra en reparatiefaciliteiten.

Jasper Veldman is een van de onderzoekers. “Er komen steeds meer windmolens bij. We kijken daarom naar het ontwerp van het logistieke netwerk. Waar zet je de magazijnen neer, waar voer je reparaties uit. Dat hangt natuurlijk ook af van de schade. Kun je ter plekke iets repareren en heb je dus alleen onderdelen nodig of moet iets gedemonteerd worden voor reparatie of vervanging.”
De wetenschappers kijken verder ook naar de onderhoudsbeslissing zelf, ‘condition based maintenance’. Voor ieder windpark is een onderhoudsplan opgesteld. Sommige onderdelen worden na een vaste periode gepland vervangen, andere onderdelen pas als ze stuk gaan. “De molens hangen vol met sensoren. Met de gegevens ervan probeer je exact te bepalen wat de toestand van de turbine is. Idealiter combineer je onverwacht onderhoud, als het even kan wachten, met de jaarplanning.”

Afhankelijk van de locatie gaan de onderhoudsmedewerkers per boot of helikopter naar de molen. Als voorbeeld geeft Veldman het Gemini windpark, een offshore windmolenpark voor de kust van Schiermonnikoog en Ameland, waarvan de bouw recentelijk is gestart. “Er is continu een serviceboot aanwezig voor het onderhoud van deze windmolens. De windmolens worden steeds geïnspecteerd. Er zijn reserveonderdelen en gereedschap nodig. Als je het beter coördineert, kun je die stromen bundelen. Bovendien, welk transportmiddel kies je? Is een permanent schip wel goedkoper dan helikopters die heen en weer vliegen? En wat is het effect als je twee parken het schip laat delen? De benuttingsgraad gaat dan omhoog, wat misschien wel een miljoen in de kosten kan schelen.”

Het onderzoeksteam heeft een consortium gevormd met twaalf externe partijen: DHL, Groningen Seaports, Siemens (turbinefabrikant en onderhoud windparken), Van Oord Offshore Wind Projects (constructie windmolens), Wijnne Barends Logistics, Eekels Technology (onderhoud o.a. elektra), ECN (onderzoekspartij winddivisie), Oliveira International Group, EYEWIND, Energy Valley, de provincie Groningen en het Dutch Institute World Class Maintenance.