Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ny teknologi kan give billigere vindmøller

Små sensorer kan afsløre skader på vindmøller med hidtil uset præcision og lang tid før, de kan ses med det blotte øje. Teknologien er banebrydende, og gør det muligt at bygge vindmøller med et minimalt forbrug af materiale uden at gå på kompromis med sikkerheden.

08.11.2012 | Kim Harel

vindmøller

Forskere fra Aarhus Universitet står bag en ny sensorteknologi, der kan afsløre skader på vindmøller, før de giver synlige og mærkbare symptomer. Det kan bane vej for nye og langt billigere vindmølledesign, hvor materialeforbruget kan reduceres markant.

Ved at registrere vibrationer kan forskere nu afkode en vindmølles tilstand og afsløre slitage lang tid før, symptomerne på det opstår.

Det er første gang, at man har fundet frem til en pålidelig metode til at forudsige vindmøllers holdbarhed, og det kan få stor indflydelse på branchen i fremtiden, vurderer Rune Brincker, professor ved Aarhus Universitet:

- I dag er vi nødt til at overdimensionere vores vindmøller for at sikre, at de er tilstrækkelig holdbare til en årelang slitage. Men det er en strategi, vi har brugt i mangel på bedre, og den er enormt fordyrende. Nu, hvor det er teknisk muligt at forudsige skader i konstruktionen, kan vi reducere materialeforbruget markant.

En vindmølle er lavet af stål og forskellige former for kompositmaterialer, som udgør cirka halvdelen af dens pris.

Billigere og mere sikre vindmøller i fremtiden
Den nye teknologi kan altså gøre det markant billigere at producere vindmøller, men forskerne understreger at nogle af besparelserne i stedet for vil gå til investering i monitoreringssystemet, vedligeholdelse og reparation.

- Det er klart, at jo mindre materiale, man bruger til at fremstille en vindmølle, jo større er sandsynligheden for konstruktionsskader.  Det betyder flere udgifter til service og reparation, men under alle omstændigheder er der en klar økonomisk besparelse at hente," siger Rune Brincker.

Samtidig vil vindmøllerne med den nye teknologi opnå en bedre sikkerhed. Sensorerne registrerer nemlig møllens vibrationsmønster og kan derigennem give en meget nøjagtig karakteristik af dens tilstand, identificere begyndende skader og forudsige dens holdbarhed.

- Vi kan se, hvordan vindmøllen har det. Og når de første tegn på skader opstår, kan vi sørge for at sætte tidligt ind med reparation. Det gør det både billigere, og man undgår samtidig kritiske situationer, der kan være til fare for omgivelserne eller medføre dyre driftsstop, siger Rune Brincker.

Begyndende skader i vindmøllekonstruktioner kommer for eksempel til udtryk ved tab af stivhed i vingerne, rusttæring på ståltårnet, fejl i svejsninger eller slitage i boltesamlinger. Alt dette kan på hver sin måde afsløres af møllens vibrationsmønster eller såkaldte svingningsegenskaber, som forskerne via en computer med specialdesignet software kan analysere.

En fuldstændig monitorering af en vindmølle kræver i alt cirka 50 små sensorer, og forskerne er i øjeblikket ved at udvikle teknologien, så den bliver sikret imod lynnedslag.

Kan give danske virksomheder et forspring
Forskerne forventer, at teknologien vil få stor indflydelse på vindmølleindustrien i den nærmeste fremtid, og at den gradvis vil ændre producenternes designfilosofi.

- I fremtiden vil det være sådan, at den, der har det smarteste monitoreringssystem, vinder det globale marked. Tendensen er, at vindmøller bliver større og større, og dermed bliver det dyrere og dyrere at følge den traditionelle strategi med overdimensionering, vurderer Rune Brincker.

Udviklingen af teknologien vidner om, at danske universiteter er aktive medspillere i arbejdet med at nedbringe prisen på energi fra vindmøller. Det mener, Jakob Lau Holst, som er vicedirektør i brancheorganisationen Vindmølleindustrien:

- Det er positivt, at Aarhus Universitet markerer sig som medspiller i industriens bestræbelser for at udvikle stadigt bedre og billigere vindenergi. Endnu tættere samarbejde mellem universiteter og industri om ny teknologi er en af nøglerne til at sikre dansk konkurrenceevne indenfor vindenergi.

 

KONTAKT

Rune Brincker, professor, Institut for Ingeniørvidenskab: 4189 3209; rub@iha.dk

 

Forskning, Offentligheden / Pressen, Institut for Ingeniørvidenskab