Til hovedinnhold

Utvikler 200 meter høye vindturbiner

Utvikler 200 meter høye vindturbiner

Publisert 31. oktober 2017
av Ingvil Snøfugl for Gemini.no
Industri og forskere slår seg sammen for å finne ut hvordan de skal bygge offshore vindturbiner på opp mot 200 meters høyde.
I dag har de største vindturbinene i Nordsjøen en effekt på rundt seks megawatt. Fremtidens turbiner vil bli langt større. Her blir en vindturbinmodell testet i ekstremt store bølger i Havlaboratoriet ved SINTEF Ocean.
Foto: SINTEF
I dag har de største vindturbinene i Nordsjøen en effekt på rundt seks megawatt. Fremtidens turbiner vil bli langt større. Her blir en vindturbinmodell testet i ekstremt store bølger i Havlaboratoriet ved SINTEF Ocean. Foto: SINTEF

I dag har de største vindturbinene i Nordsjøen en effekt på rundt seks megawatt. Fremtidens turbiner vil bli langt større.

– Vi skal forske på understell for vindturbiner – i størrelsesorden 10 megawatt. Hele konstruksjonen vil nok bli cirka 200 meter høy. Selve rotorbladene vil ha en diameter på 180 meter. Det er store krefter som virker på en slik konstruksjon, sier forskningsleder i SINTEF Ocean, Petter Andreas Berthelsen.

For å bygge disse innovative vindturbinene, kreves mer kunnskap om hvordan konstruksjonen reagerer på vind og bølger, og hvordan de påvirker jorden rundt fundamentet. Forskerne vil derfor prøve å finne mer nøyaktige og pålitelige metoder for å beregne laster på offshore vindturbiner – og da mer spesifikt på selve monopælen.

Det er selve søylen som festes i havbunnen.

For å bygge innovative vindturbiner, kreves mer kunnskap om hvordan konstruksjonen reagerer på vind og bølger, samt hvordan de påvirker jorden rundt fundamentet. Illustrasjon: SINTEF

– Vi vil først gjennomføre datasimuleringer på både bølgelaster og interaksjonen mellom monopæl og havbunn. En monopæl er et fundament som består av et stålrør som presses ned i havbunnen. Deretter vil vi bruke modellforsøk for å verifisere funnene, sier Berthelsen.

Når konstruksjonen blir større må man ta hensyn til hvordan understellet påvirker bølgene, og ikke bare hvordan bølgene påvirker konstruksjonen. Samtidig er det et komplisert samspill mellom monopælen og sjøbunnen, forklarer SINTEF-forskeren.

– Hva er årsaken til at større vindturbiner er mer attraktivt enn små?

– Større turbiner bidrar til å redusere prisen på strøm fra offshore vindturbiner mer effektivt enn små turbiner.

– Vi har god kunnskap om vindturbiner på grunt vann, men større turbiner og større konstruksjoner gir nye utfordringer. Vi ønsker å flytte grenser, men da må vi være helt sikker på at vi designer vindturbinene riktig. Derfor er dette prosjektet midt i blinken for oss, sier Ole Havmøller, forsker i Statoil.

Statoil bygger ut og driver vindturbinparker utenfor England og Tyskland og vil fortsette med dette i enda større grad i fremtiden.

– Jo mer kunnskap vi har, jo bedre blir vindparkene. Vi ser fram til det videre arbeidet i dette prosjektet, sier Havmøller.

Forskningsprosjektet WAS XL hadde nylig kick-off i SINTEF Ocean sine lokaler på Tyholt. Foto: SINTEF

Han får støtte av Harald Sund, som jobber for Multiconsult.

– Vi har jobbet mye med ulike stålkonstruksjoner innen offshore olje- og gassektoren. Foruten konstruksjonsfaget har vi kunnskap innen både hydrodynamikk og geoteknikk. Samtidig har vi mye å lære av forskerne om vindturbiner, sier Sund, som er senioringeniør i Multiconsult.  

WAS-XL (Wave loads and soil support for extra large monopiles) er et kompetanseprosjekt for næringslivet (KPN), hvor 80 prosent av forskningsprosjektet er finansiert av Norges forskningsråd mens de resterende 20 prosentene er fra industrien. Norske aktører som Statoil, Multiconsult og Green Entrans er med i prosjektet, sammen med blant annet energiselskap fra Tyskland og Frankrike. Forskerne i WAS-XL kommer fra SINTEF, NTNU og NGI.

Forskningsprosjektet vil foregå over fire år og de første resultatene vil komme i løpet av første halvdel av 2018.