Til hovedinnhold

- Aktiviteten vår er nå på det høyeste, sier Hallvard Faremo på SINTEF Energi.  Han snakker om prosjektet som har pågått siden 2009 der en håndfull forskere, en rekke industripartnere og NTNU med sine dr.grad- og masterstudenter er involvert.

Gruppen jobber med å teste de elektriske egenskapene i bevegelige høyspenningskabler fra vindmøller offshore. Kablene skal være dynamiske, henge fritt fra plattformen der vindmøllen er montert og ned til havbunnen - og de skal tåle ca 15 millioner bevelgelser i løpet av 20-30 års levetid. Bevegelse påvirker nedbryting og aldring – så hvordan går det da?

Jobber med neste generasjon
Vindparkene må ha ilandføring av strøm. Det er helt avgjørende å ha en pålitelig kabel som kan føre den produserte strømmen til lands.

Foreløpig står vindmøllene i Nord Europa fast på bunnen. Utviklingen av flytende vindmøller går noe sakte på grunn av høye kostnader og begrensede støtteordninger i Norge til havmøllebygging.

 - Vi jobber med neste generasjons kabler. Det er dyrt å drive vedlikehold på noe som flyter ute i havet. Det er imidlertid gjort mange store framskritt; både med kabler, generatorer og transformatorer.

Ser lovende ut
SINTEF-forskerne jobber i flere retninger. Det er vekselspenningskabler som nå testes i riggen på Tiller, og disse testene har sett lovende ut: Forskerne sjekker om plastisolasjonen tåler de kombinerte elektriske og mekaniske påkjenningene og om de dynamiske bevegelsene er kritiske for levetiden. Om isolasjonen skulle vise seg å få problemer: Hvor fort går det da før det går galt?

- Kablene ser ut til å ha gode egenskaper, sier Faremo. – Men nå skal vi også i gang med å teste ut likespenningskabler som kan sende strøm over enda lengre avstander. Her er marginene mindre og vi er ikke så sikre.

Industripartnerne vil ha svar
- Hva kan skje om ikke kabelen holder mål?
- Kabelen kan skades i 30-40 m lengde rett under opphenget. Om man har tatt hensyn til dette i selve kabeldesignet, kan denne begrensede delen av kabelen som er skadet, trekkes opp på vindmølleplattformen og kuttes bort. Alternativt kan kabelen slippes ned på bunnen for kutting. Men dette er et mer omfattende arbeid med store kostnader.

Det er blant annet for å redusere denne risikoen at industripartnerne i prosjektet er opptatt av å teste kablene på forhånd. Nexans Norway er opptatt av selve designet og om det trengs nyutvikling siden de produserer slike kabler. Statoil/Statkraft/Statnett/EDF er mer opptatt av hvor robust systemet er, og om det er noe de kan gjøre for å forbedre dette? Mens Borealis som produserer selve råstoffene til høyspenningsisolasjonen, lurer på om vanlige kabelmaterialer fortsatt kan brukes eller om nye materialer må utvikles.

Hallvard Faremo forteller at de sjekker egenskaper og foretar materialanalyser i laboratoriene på Gløshaugen. I tillegg etablerer de nye måleteknikker; ofte i samarbeid med Institutt for elkraftteknologi ved NTNU.

 – Det har vært mange investeringer i begynnelsen av prosjektet. Nå holder vi på å montere en ny arm på den dynamiske testriggen for å få mer styrke slik at vi kan ta inn flere parallelle kabler samtidig i testene.

Å ha med doktorgradsstudenter i våre forskningsprosjekter har flere aspekter. For det første er det en av ”pilarene” som trengs for å få tilslag for såkalte kompetansebyggende prosjekt (KMB) i Forskningsrådet. I tillegg muliggjør dette at prosjektet virkelig kan gå i dybden på noen spesialområder. “Fuktighetens innvirkning på langtidsegenskapene til likespenningskabler” er et eksempel på et slikt tema.

Av Åse Dragland

Flekserigg i laboratoriet på Tiller.     

Hallvard Faremo  


FAKTA

High Voltage AC and DC Subsea Cables for Offshore Wind Farms and Transmission Grids

KMB-prosjekt under Forskningsrådets Renergi-program (2009-2013).

Industripartnerne finansierer ca 40 prosent: Nexans Norway, Statoil, Statkraft, Statnett, Borealis (Sverige), EDF (Frankrike) og NTNU (to dr.grader + MSc studenter)


Hydraulikksylinder for strekk i kabel

Bøyevogn

Referaneskabler

Alle bilder: SINTEF/Oddgeir Kvien