Dag en nacht een oog op de turbines

Windenergie

Vanuit Salzbergen worden tienduizenden windmolens over de hele wereld gecontroleerd. „Aan- en uitzetten en het draait weer.”

Foto Taylor Weidman / Bloomberg

Telkens wanneer een alarmbericht binnenkomt, licht de computer even op. In Mongolië is een turbine oververhit geraakt, zegt het scherm. Vervolgens een foutmelding uit Roemenië, waar het grootste Europese windpark op land staat. Even later constateert het systeem een hapering in Pakistan die met een ‘reset’ verholpen kan worden, gevolgd door verontrustend nieuws uit India, waar een heel windpark is uitgevallen. Teamleider Christian Becke kijkt er nauwelijks van op.

„In India ligt het meestal aan het zwakke elektriciteitsnet. Dat is vaak een kwestie van even aan- en uitzetten en dan draait alles weer.”

Het lijkt een saaie kantoorruimte, met saaie computers op een saai industrieterrein. Maar achter de computerschermen gaat een spectaculaire wereld schuil: tienduizenden windturbines van General Electric (GE) die staan opgesteld in Europa, het Midden-Oosten, Afrika en Azië. De turbines op de steppe van Mongolië, aan de kusten van de Zwarte Zee en in de Italiaanse laars zijn digitaal verbonden met het controlecentrum in Salzbergen, vlak over de Duitse grens achter Hengelo. Daar zit dag en nacht een team van specialisten klaar om falende turbines weer aan de praat te krijgen. In 80 procent van de gevallen lukt dat op afstand. In een op de vijf gevallen moet een plaatselijke monteur aan de slag.

Digital twins

GE is een van de grootste technische bedrijven ter wereld met een omzet van 130 miljard dollar (bijna 120 miljard euro) en een historie die teruggaat naar Thomas Edison, de Amerikaan die in 1879 de eerste gloeilamp liet branden. Onshore wind valt onder de divisie GE Renewable Energy, die sinds de overname van het Franse Alstom een jaaromzet heeft van 9 miljard dollar. Ze doen in waterkracht, windenergie op zee, maar vooral windenergie op land. GE heeft wereldwijd meer dan 30.000 windturbines op land geplaatst, met een gezamenlijke capaciteit van 50 GW (gigawatt).

De Amerikaanse markt wordt bediend vanuit Schenectady in de staat New York, de rest van de wereld vanuit Salzbergen, waar de Brit Cliff Harris algemeen directeur is. „Wij kunnen van hieruit in elke turbine in ons deel van de wereld kijken”, vertelt Harris.

„We kunnen zien of de turbine optimaal draait, of er problemen zijn en als er iets misgaat kunnen we de turbines van hieruit stopzetten en kijken wat er aan de hand is.”

Daarbij maakt GE gebruik van ‘digital twins’. Voor elke turbine wordt een digitale, virtuele kopie gemaakt die vertelt hoe de turbine zou moeten draaien. „Die laat zien wat de productie zou moeten zijn bij bijvoorbeeld een windkracht van 8 meter per seconden en een temperatuur van 24 graden en de daarbij behorende luchtdichtheid.”

Tekst gaat verder onder de video

Die ideale wereld wordt naast de echt wereld gelegd en als blijkt dat de turbine in werkelijkheid minder opbrengt worden er algoritmes op losgelaten die het verschil stap voor stap analyseren en repareren.

Voor GE is het cruciaal dat de windmolens zo voorspelbaar mogelijk draaien. De exploitant heeft zich meestal vastgelegd op een bepaalde prijs per megawatt (MW). Er dreigen boetes als GE daar niet aan voldoet, zegt Harris. „Hoe nauwkeuriger je kunt zijn tegenover je afnemer, hoe meer die kan verdienen met zijn windmolens.”

In een grote fabriekshal even verderop wordt het jongste model onthuld: een windturbine met een vermogen van 3,4 MW. Het personeel – in Salzbergen werken ruim 800 mensen – krijgt een ijsje, een stuk fruit en mag zijn handtekening op het nieuwe model zetten. Elk nieuw model is een feestje waard. Zij het niet te lang, na een klein uurtje keert iedereen weer terug naar zijn werkplek.

De sterkste én goedkoopste

GE bouwt en verkoopt turbines, vaak aan elektriciteitsbedrijven. In de regel komt daar nog een servicecontract bij. Er is moordende concurrentie van onder andere Vestas, Siemens, Enercon en Nordex. Het gaat erom wie de grootste, de sterkste én de goedkoopste turbines kan bieden. Volgens Harris kunnen digitale oplossingen de kosten het verst omlaag brengen. Software dus.

Een test in de VS toonde vorig jaar aan dat je de stroomproductie van een windpark van enige schaal – met 800 turbines bijvoorbeeld – met 20 procent kunt verhogen als je alle beschikbare digitale ontwikkelingen toepast. Maar dat kan de concurrentie natuurlijk ook bedenken. Waar GE volgens Harris een stap verder mee is, is Predix, een platform waarop alle digitale informatie samenkomt en dat ook toegankelijk is voor de klanten van GE.

„Zij krijgen dezelfde data over hoe de turbines draaien en kunnen zelf ook data aanleveren. Daarmee ontstaat een schat aan informatie.”

Predix is niet beperkt tot gegevens over windturbines. Door samen te werken met onder meer Vodafone, Capgemini, Intel en Infosys wil GE een ‘digitaal industrieel ecosysteem’ ontwikkelen. Denk aan nieuwe technologie voor energie-opwekking en -gebruik, gezondheidszorg, transport en luchtvaart.

De controlekamer in Salzbergen nam een voorschot op die ontwikkeling. Er komt een melding van een windturbine die 14 procent onder zijn productieniveau zit. Uit de vergelijking met de ‘digital twin’ blijkt dat een van de rotorbladen 8 graden uit positie is. Het blad is na een reparatie uit het lood geraakt. Met een digitale ingreep wordt het blad duizenden kilometers verderop weer in de juiste stand gezet.