11 års vinddata afslørede overraskende produktionsnedgang

Sammenligning af 11 års produktionsdata fra samtlige vindmøller i Danmark kombineret med modelvinddata afslørede overraskende forringelse af ældre vindmøllers energiproduktion.

Producerer de eksisterende vindmøller i Danmark egentlig det samme år efter år? Eller daler deres produktion over årene, set i forhold til hvor meget vinden blæser?

Det satte direktør og civilingeniør Per Nielsen fra konsulentfirmaet EMD International sig for at finde ud af – efter at et par skotske rapporter havde fundet årlige reduktioner på 1,6 pct. i vindmøllers produktion.

EMD International udarbejder i forvejen på månedsbasis en opgørelse over vindens energiindhold – kaldet vindindekset – baseret på produktionsdata fra alle landets vindmøller sammenholdt med vindmålinger fra et antal stationer. Så data fra 3.128 vindmøller med mere end ti år på bagen var lige ved hånden.

»På månedsbasis drukner så små produktionsfald, men over 11 år kunne vi se på tallene, at halvdelen af vindmøllerne faktisk forøgede deres produktion og halvdelen forringede den i forhold til vindindekset. Da en forøgelse jo er urealistisk, måtte der være noget galt med vores vindindeks,« forklarer Per Nielsen.

Vindindekset er nu blevet korrigeret, så halvdelen af de 3.128 vindmøller producerer uændret, mens den anden halvdel mister 1,2 pct. i produktion om året. Altså efter 11 år hele 12 pct. mindre elproduktion, end da møllen var ny.

Analysen omfatter vindmøllestørrelser mellem 1.300 kW og 150 kW.

Svært at flytte huse

Årsagerne til nedgangen opdeler han i tre kategorier:.

Den første er rådighed eller udetid på grund af driftsstop, som der bliver mere af, jo ældre møllerne er – samtidig med at stoppene varer længere.

Ifølge Per Nielsen kan en del af faldet i vindmøllernes rådighed i undersøgelsen skyldes, at en stor del af møllerne er 600-750 kW-møller, som havde gearproblemer efter 6-10 års drift, hvilket gav en hel del stilstand og dermed nedsat rådighed.

Den anden årsag er terrænændringer, fordi træer vokser op, og der bygges flere huse – noget, der giver større ruhed og dermed mindre vind i terrænet. Det er selvsagt især et problem for vindmøller inde i landet, mens vindmøller tæt ved havet ikke mister produktion af denne årsag.

Terrænændringer kan man i sagens natur ikke gøre så meget ved, men dette er jo ikke et problem for havmølleparker, som den undersøgte pulje omfatter et par mindre af.

Den tredje årsag – og efter Per Nielsens vurdering nok også den væsentligste – er den gradvise forringelse af og slid på vindmøllerne. Men også den kategori, som man kan stille mest op imod.

Det drejer sig især om vingerne, som bliver beskidte eller mister coatingen, eller hvor luftbremser ikke lukker tæt – alt sammen noget, som forringer aerodynamikken og dermed møllens produktion.

Analysen nævner også en fjerde årsag, som dog ikke vurderes at være generel, nemlig målerfejl. Ifølge Per Nielsen er det ikke en generel fejl, men der er dog set eksempler på fejl i strømtransformere, der leverer input til afregningsmålerne, hvilket giver for lav registreret produktion.

Læs også: Overrasket branche: Gamle vindmøller producerer mindre strøm år for år

»Jeg opfordrer til, at man holder godt øje med disse fejl, da nogle store mølleparker i adskillige år er ‘blevet snydt’ for afregning af 10-15 pct. af den producerede strøm.« siger Per Nielsen.

Teknisk konsulent i Danmarks Vindmølleforening Strange Skriver har i mere end 20 år holdt øje med danske vindmøllers tilstand, og han bekræfter slidproblemer på vingerne:

»Slid på vingerne er det mest alvorlige problem for ældre vindmøller i Danmark i dag. Det findes på alle mølletyper, hvor overfladen slides i forskellig grad af salt, vind og sol, og det påvirker produktionen,« forklarer han og tilføjer, at man ikke ved præcis, hvor meget produktionen påvirkes af denne årsag.

Han oplyser, at det fremgår klart af konsulenternes mange tilsyn, at der er sket en forringelse af holdbarheden på vingeoverfladerne, efter at man midt i 1990’erne skiftede coatingen ud med en mindre glat overflade.

Skiftet skete, fordi myndighederne indførte regler for glans på vingeoverfladen af hensyn til reflekser hos naboerne, og de nye, mindre glatte vinger er ikke så robuste som de gamle skinnende.

»Vi opfordrer nu alle mølleejere til at gå ud og inspicere vingerne og finde ud af, hvordan det står til. Der er for eksempel nogle bestemte laminerede vingetyper, som vi ved, er hårdt angrebne, og hvor der på sigt kan være en sikkerhedsrisiko,« siger Strange Skriver.

Per Nielsen nævner også fejl eller unøjagtigheder i krøjemekanismen forårsaget af slid på sensorerne som en mulig anledning til store tab i produktiviteten.

For eksempel har et firma, Romo, som sælger et anderledes styret krøjesystem, analyseret sig frem til et potentielt tab på op til 6 pct. i produktion, hvis møllen kører 20 grader ude af vinden.

Overordnet mener Per Nielsen, at tallene peger på et nyt og undervurderet marked for producenter af ‘eftersalgs-produkter’, der kan booste produktionen på de aldrende møller. For eksempel i form af forbedringer af aerodynamikken i vingerne:

»Man har hidtil ikke været opmærksom på den med årene faldende produktion – og har ikke kunnet sætte tal på, hvor meget der evt. er at hente. Men med det nye indeks vil man mølle for mølle bedre kunne vurdere, hvor meget der er at hente ved at bringe møllen up to date,« siger han.

Logisk med en vis nedgang

Teknologichef Henrik Stiesdal fra Siemens Wind Power er ikke helt så overrasket over nedgangen i produktionen for de ældre møller, selvom han havde antaget et noget lavere niveau på 2-5 procent over en periode på omkring ti år:

»Det er logisk, at bygninger og flere træer tager vinden, og udetid eller rådighed er jo i høj grad et spørgsmål om, hvilken serviceaftale, man har. Og hvad den tekniske degradering af for eksempel vingerne angår, så har det som nævnt større betydning for ældre vindmøller, fordi vingerne er stallregulerede, hvorfor vingernes tilstand og effektivitet har betydning ved møllens maksimaleffekt,« siger han.

Alligevel mener han, at den nye analyse, som han kalder ‘et imponerende stykke arbejde’ er væsentlig viden at have med, når man arbejder med udvikling af vindmøller, selvom den ikke giver anledning til akutte ændringer af teknologier eller praksis:

»Vi arbejder i forvejen med at gøre vindmøllevingernes overflade mere robust over for erosion og skader fra for eksempel sand. Overfladen er udviklet til vindmøller i ørkenområder, men vi overvejer at indføre den på alle vore vindmøller med sigte på fremtiden. En analyse som den aktuelle kan være med til præge vores prioriteringer fremover,« siger Henrik Stiesdal.

Fakta: Vindenergi-indeks

Et vindenergi-indeks beskriver, hvor meget vindenergi, der er i en given måned i forhold til den vindenergi, der er over lang tid (20-30 år). Indeks udregnes ved at tage energiproduktion fra et større antal vindmøller og dividere med disses forventede langtidsmiddelproduktion på månedsbasis.

Vindenergi-indeks bruges til at langtidskorrigere vindforholdene fra en kortere periode til en længere, hvor man benytter vindmøller som vindmålere – for eksempel i forbindelse med et nyt projekt, hvor man gerne vil udregne det nye projekts forventede langtidsproduktion.

Vindindekset er som udgangspunkt meget robust – forstået på den måde, at det baseres på måling af et stort vindareal, mens en vindmålemast kun måler et punkt.

Læs analysen af vindmøllers effekttab her

Kommentarer (5)

Rigtig relevant viden, som på sigt vil medføre yderligere optimering af produktionen :-)

  • 0
  • 0

Da en forøgelse jo er urealistisk, måtte der være noget galt med vores vindindeks,« forklarer Per Nielsen.

Hvorfor er en forøgelse urealistisk? Naar halvdelen er over og den anden halvdel er under indekset, viser det saa ikke, at indekset er korrekt?

  • 0
  • 2

"Da en forøgelse jo er urealistisk, måtte der være noget galt med vores vindindeks,« forklarer Per Nielsen."

Det forstår jeg heller ikke helt. Vindmølleejere med mange års erfaring nævner tit, at f.eks. NEG Micon 750 kommer til at køre bedre og bedre med årene.

  • 1
  • 1

Nu er det ikke et anderledes styret krøjesystem de sælger, men et Spinner Anemometer system.
Altså er deres vindmålere monteret ude på spinneren istedet for bag vingerne som andre systemer.
Selv krøjesystemet er det samme som møllen er født med

  • 0
  • 0

....The decline is a potential concern for wind-turbine efficiency. But researchers cannot tell whether the effect, an average 10% slowdown, will make much difference to wind turbines — the slowing winds measured are at 10 metres above the ground, whereas turbines operate at 50–100 metres up, where there is little global data.

Several previous regional studies looking at the United States, Australia, China and parts of Europe have shown decreasing wind speeds just above the planet's surface.

http://www.nature.com/news/2010/101017/ful...

  • 0
  • 0