FoU for turbiner til vannkraft

Transkript

1 FoU for turbiner til vannkraft CleanTuesday 16. september 2014 Dr.ing. Steinar Faanes Teknologidirektør Rainpower AS

2 Innhold: Historie Hva er typisk norsk vannkraftkompetanse Norsk turbinkompetanse på sitt beste FoU med fokus på fremtidens energisystemer Eksempel

3 Rainpower er prosjektorientert utvikler norsk teknologi i eget laboratorium har egen produksjon i Norge leverer utstyr på alle kontinenter Våre produkter dekker Nye kraftverk Rehabilitering Oppgradering Service Reservedeler Hovedkontor på Kjeller Laboratorier ved NTNU i Trondheim 100% norsk eierskap 270 ansatte fordelt på syv land Omsetning i 2013: NOK 600 mill.

4 Rainpower lokasjoner Norge Sverige Kjeller Hovedkontor, teknologisenter Mellomstore og høytrykks turbinprosjekter Kristinehamn Västerås Lavtrykksturbinprosjekter Generatorprosjekter Trondheim Turbinlaboratoriet Sørumsand Produksjon og service Oslo Kontrollsystemer Sveits Baden Salgs- og prosjektkontor Nord- Amerika Oakville (Toronto) Peru Salgs- og prosjektkontor Tyrkia Istanbul Salgs- og prosjektkontor Kina Hangzhou Anskaffelser, konstruksjon, salgs- og prosjektkontor Lima Salgs- og prosjektkontor

5 Rainpower historikk GE Hydro i Norge i Kina i Sverige, Tyrkia og Peru i Nord- Amerika Og Sveits Rainpoweransatte har konstruert, levert og igangsatt: francisturbiner MW peltonturbiner MW pumpeturbiner MW kaplanturbiner MW

6 Hva er typisk norsk vannkraftkompetanse? Strømningsteknikk Konstruksjonsteknikk Reguleringsteknikk Materialteknikk Produksjonsteknikk Måleteknikk Prosjektstyring Planlegging Ressursstyring Kalkulasjon Kontraktsrett Leverandøroppfølging

7 Verdens største vannkraftverk Three Gorges Dam 26 x 700 MW 84 TWh/år (2010) 2,3 km lang dam Kværner leverte design til 8 produserte 3 løpehjul

8 Dinorwig i beredskap

9 Dinorwig - Pumped Storage for Grid Control 6 units, each with max output turbining 317 MW Typical generation time of 5-8 hours at full load Short waterway Hi dynamic capability: Load on MW in 10 secs.

10 Upper Reservoir Tianhuangping Pumped Storage Plant, 6 X 336 MW Reversible Pump Turbine units in China Head: 520 m 615 m Capacity: Approx. 5 hours with all units at full load Generating umping Lower Reservoir 6 pump turbine units

11 Fremtidens energisystem, hvorfor vannkraft? Vindkraft er i flere land allerede en viktig bidragsyter i kraftforsyningen, men.. Vannkraften er det beste system for energilagring, både hva angår kapasitet,virkningsgrad og unike reguleringsegenskaper Vindkraften trenger system for energilagring og regulering. Bilde: Vestas

12 Design og testing av nye STORM referanse modeller STORM modeller: Pankou, Hr = 83 m, Pr = MW Tjørhom, Hr = 154 m, Pr = 100 MW Maoergai, Hr = 224 m, Pr = 154 MW Keban, Hr = 183 m, Pr = 137 MW Zangmu, Hr = 53.5 m, Pr = 87.2 MW Overordnet resultat: Målet for utviklingen er nådd, vi ligger likt eller høyere enn målsetningen med tanke på virkningsgrad. CFD analyse av sugerør CFD analyse av løpehjul og ledeskovler CFD analyse av spiraltromme og stag FEA: Beregninger av egenfrekvenser og spenninger

13 Rainpower Hurricane design filosofi Design filosofi: Filosofi utvikles med basis i Rainpower Storm og erfaringsbakgrunn fra høytrekksdesign. En større studie gjennomføres for å gi optimale komponenter med tanke på hydraulisk ytelse Krav til mekaniske egenskaper overstyrer alltid hydraulisk design. CFD analyse av løpehjul og ledeskovler FEA: Beregning av spenninger i løpehjul

14 Rainpower Turbinlaboratorium Turbinlaboratoriet i Trondheim Turbinlaboratoriet har en sentral rolle i vårt utviklingsarbeid. I laboratoriet kan vi i dag teste modeller for alle typer Francis, pumpeturbiner, Kaplan og Peltonturbiner, vertikale og horisontale. Fra laboratoriet Fra laboratoriet Testsløyfe

15 Leverandørere er teknologibærerne Norske leverandørmiljøer utvikler teknologi i samarbeid med NTNU Energi21 sine anbefalinger bygger opp under dette

16 Takk for oppmerksomheten!