Grosse Herausforderungen brauchen mutige Antworten

Die Energiewende verlangt innovative Lösungen. Erfahrt wie moderne Transformatoren zu einer besseren Welt beitragen, egal ob auf Land oder auf hoher See.

Seit über einem Jahrhundert sind Transformatoren essenziell für Stromnetze – seit sich die Welt wegen des Klimawandels auf der Suche nach mehr erneuerbaren Energien befindet, muss auch eine innovative Transformatorentechnik einen Teil der Lösung darstellen.

Egal ob auf dem Land oder auf hoher See

Schwimmende Windparks bestehen aus Windkraftanlagen, die auf schwimmenden Konstruktionen in Offshore-Bereichen im Wasser montiert sind, in denen festinstallierte Anlagen nicht möglich sind. Sie haben das Potenzial, die verfügbaren Flächen auf dem Meer für Offshore-Windparks deutlich zu vergrössern.

Transformatoren sind elektrische Schlüsselkomponenten, die das Spannungsniveau des Stroms anpassen, um Verluste zu reduzieren und die Netzeffizienz zu maximieren. Bei Windparks ist der ideale Standort für Transformatoren im Inneren des Windturbinenturms. WindSTAR-Transformatoren wurden speziell so entwickelt, dass sie besonders widerstandsfähig gegen starke Vibrationen und extreme, plötzliche Bewegungen an den Türmen und Plattformen der schwimmenden Windparks sind, während diese gleichzeitig kompakt und leicht bleiben.

Die WindSTAR-Transformatoren werden 2019 im Windpark WindFloat Atlantic installiert, einem Projekt von MHI Vestas Offshore Wind, das ein Joint Venture zwischen Vestas Wind Systems A/S und Mitsubishi Heavy Industries (MHI) ist. Die 8,4 Megawatt (MW) Windturbinen im Windpark vor der Küste Portugals haben dann eine Höhe 190 Meter bis zur Rotorspitze – und sind damit mehr als doppelt so hoch wie die Freiheitsstatue. Sie werden die grössten und leistungsstärksten Windturbinen der Welt sein, die je auf einem schwimmenden Fundament installiert wurden.

Es gibt aber auch einige andere herausfordernde Situationen: Ist der Einbau der Transformatoren in den unteren Teilen des Turms nicht möglich, müssen sie ganz oben in den engen Raum innerhalb der Gondel der Windkraftanlage platziert werden. Auch für solche Szenarien gibt es eine Lösung: Trockentransformatoren. Sie eignen sich besonders gut, um das Risiko von Ölaustritten und Bränden zu reduzieren und bieten einen wartungsfreien Service. So stellt die Enge des Raumes kein Hindernis dar. Die Trockentransformatoren sind zusätzlich mit einer vibrationsfesten Konfiguration und einem Isolationssystem ausgestattet, um den Platzbedarf weiter zu minimieren und zu verhindern, dass kontinuierliche Überlastungen die Transformatoren veralten.

Gleichstrom in Wechselstrom

Eine weitere Herausforderung für Transformatoren in Windkraft- und Solaranlagen ist ein hohes Mass an Oberwellen und Spannungsschwankungen. Bei Photovoltaikanlagen wird Gleichstrom erzeugt, doch wir verwenden Wechselstrom. Die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom erfordert leistungselektronische Wechselrichter, von denen bekannt ist, dass sie Oberwellen erzeugen, eine Art von elektrischer Belastung. Ingenieure von ABB haben in Transformatoren für Solarenergie spezielle Merkmale für den Umgang mit Oberwellen- und Gleichspannungskomponenten sowie für die Reduzierung von Überspannungen, die von Solarwechselrichtern stammen, eingebaut.

Die flüssigkeitsgefüllten “fit-for-purpose”-Transformatoren von ABB sind so konzipiert, dass sie mit verschiedenen Solarwechselrichtergrössen kombiniert werden können, um die Leistung, Zuverlässigkeit und den Return-on-Investment jeder Solaranlage zu optimieren.

Schliesslich ist es auch die Digitalisierung von Transformatoren, die dazu beitragen wird, die verschiedenen Herausforderungen der erneuerbaren Energien, wie Unvorhersehbarkeit und schnelle Schwankungen der Energiequelle, zu bewältigen.

Dies ist nur ein kleiner Einblick, wie sich die Transformatorentechnik für die Integration erneuerbarer Energien einsetzt und Antworten auf einige unserer dringendsten Herausforderungen gibt. Um mehr zu erfahren, gibt es den vollständigen Artikel aus der ABB Review hier.

Die Zukunft der Energie ist komplex, anspruchsvoll und doch spannend. Innovative Transformatorentechnik hilft, sich schon heute auf die Zukunft vorzubereiten.

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Über den Autor

Namita Asnani

Ich bin Global Communications Managerin für das Transformatorengeschäft von ABB. Dafür habe ich über 18 Jahre Erfahrung in den Bereichen Kommunikation und Geschäftsentwicklung im Energiebereich bei ABB und bin ausgebildete Elektroingenieurin. Ich liebe es, über die Technologien und das Fachwissen von ABB zu kommunizieren und mein Wissen zu nutzen, um Ihre Anforderungen, die Sie haben und die Vorteile, die wir Ihnen bieten können, zu verstehen.
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