Vindmøller med supersyn ser ind i fremtiden
Ved hjælp af laser, skal vindmøllers elproduktion optimeres. RisøDtu, LM Glasfiber og NKT Photonics får støtte af Højteknologifonden til de afgørende test.
Vindmåleren, der er baseret på NKT Photonics "Lidar"-system, kan enten være placeret i selve navet eller i vingerne. NKT Photonics har siden 2004 solgt Lidar-systemet på kommercielle vilkår. Lidar fungerer ved at laserlys rammer partikler i luftstrømmen. Det kan for eksempel være støv, vanddråber eller pollen. Refleksionen fra partiklerne opfanges af en sensor og på den måde beregnes vinden hastighed og retning. (Foto: Lasse Gorm Jensen)
Nu skal elproduktionen fra vindmøller styres gennem "forruden" og ikke i "bakspejlet". Sådan beskriver forskningsspecialist Torben Mikkelsen fra RisøDtu, en ny forsøgsrække med laserstyring af vindmøllernes vinger.
Princippet er at en laser udviklet af NKT Photonics, ser fremad og måler vindhastighederne lige foran hver enkelt mølle. Ved at analysere data, kan møllen så foretage forskellige valg for enten at optimere elproduktionen eller mindske belastningen af vinger og gear.
Selve målingen af vindhastighederne sker med NKT’s system, blev i sommeren 2009 testet på en 2 MW-mølle, men nu skal forskerne altså i gang med at udvikle et system så møller også kan reagere i forhold til vinden.
Torben Mikkelsen peger på fire oplagte strategier for hvad møllen skal foretage sig, hvis målingerne viser kraftige fluktuationer i vindhastigheden:
- Møllen kan krøje ud af vinden
- Møllen kan pitche vingerne – enten individuelt eller alle på én gang
- Rotationshastigheden kan ændres
- Belastningen på gear og generator kan styres ved hjælp af den indbyggede effektelektronik
Det er især muligheden for at udglatte de store belastninger på gear, lejer og generator, der opstår når vinden ændre sig hurtigt, som Torben Mikkelsen finder interessant. Det skyldes, at ekstremlasterne har afgørende betydning for levetiden.
Det system, som blev testet sidste sommer er et såkaldt navcentreret system. Men LM Glasfiber er også interesseret i at kigge på mulighederne for at montere lasersystemet direkte i vingerne. LM Glasfiber forventer, at en nøjagtig styring af vingerne kan gøre, at vingerne kan bygges længere.
Hvis forskerne får held med at udvikle et brugbart system, vil det være uafhængig af vindmøllefabrikat. Dog er det en forudsætning, at møllerne er udstyret med effektelektronik, så vingernes hastighed skal styres. Torben Mikkelsen forventer, at systemet allerede vil være rentabelt for møller i 2-3 MW klassen.
At bruge laser til at måle vinden og styre møllerne er ikke helt ukendt. Et amerikansk firma, Catch the Wind, arbejder med et tilsvarende system. På Risø frygter man dog ikke konkurrencen:
»Vores system er meget mere avanceret og vi er bare glade for at der er opmærksomhed omkring problemstillingen,« siger Torben Mikkelsen.
Projektet skal løber over de næste tre år og Højteknologifonden har støttet med 12,5 mio. kroner ud af et samlet budget på 25 mio. kroner.






