/energi

Vindmøllernes gearkasser brænder sammen

Vindmøllefabrikanterne slås med for tidligt slidte lejer og havarier på gear - især på havmølleparker. Problemet vokser i takt med, at møllerne er kommet op i størrelser på 1,5 MW og derover.

Af Sanne Wittrup, fredag 31. aug 2007 kl. 14:10

Alle vindmøllefabrikanter har problemer med styrken i møllernes gear i større eller mindre grad. Det bekræfter teknisk konsulent i mølleejerforeningen, Danmarks Vindmølleforening, Strange Skriver, som igennem ti år har faret landet rundt og gennemgået hundredvis af vindmøller.

"De alvorligste fejl på vindmøllerne er stadig gearkasser og hovedlejer. Fejlene forekommer mest på større og nyere mølletyper og især til havs," siger han, og påpeger, at der dog ikke er så mange fejl som for otte til ti år siden.

Ifølge Strange Skriver har problemerne på gearene også ændret sig lidt. Hvor det før var sfæriske rullelejer, der gik i stykker på stort set alle gear, har man i dag skiftet til cylindriske rullelejer. Men også de bliver indimellem slidt alt for hurtigt.

"Det virker som om, der er nogle belastninger, man ikke har styr på," siger han.

Ekspert i vindmøllebranchen Birger T. Madsen fra BTM Consult siger, at det er tydeligt, at producenterne har besvær med at få gearkasserne til at holde.

"Blandt komponenterne i møllerne er det absolut problemer med gearkasserne, der er mest synlige og dyre at reparere på. Især efter at møllerne er kommet op i størrelser på 1,5 MW og derover," siger han.

Stopper offshore-salg

Senest er Vestas blevet ramt af gearkoks på deres 3 MW prestigemølle, der står til havs i engelske Barrow Wind havmøllepark. Her skal en pæn del af gearkasserne udskiftes, og mens udskiftningen står på, har Vestas valgt at stoppe salget af 3 MW mølletypen til offshore-projekter. Det bekræfter selskabet overfor Ingeniøren.

Ifølge BTM's opgørelser havde Vestas ved udgangen af 2006 leveret flere end 250 stk. vindmøller af 3 MW typen til overvejende europæiske markeder.

Tidligere har Vestas også haft problemer med gearene på Kentish Flats og også på Horns Rev.

Gearfejlene koster, hvilket illustreres af, at selskabet i 2007 har hensat 1,5 mia. kroner til at betale for garantireparationer på blandt andet gear. Alligevel vil Vestas ikke være med til at betragte gearkasser som et specielt problembarn for vindmøller.

"Set i relation til, hvor mange vindmøller vi har kørende rundt om i verden, er fejlene på gearkassene i Barrow Wind ikke nogen stor sag for os," siger teknologidirektør Finn Strøm Madsen fra Vestas.

Siemens har også været nødt til at skifte lejer i gearkasserne på Nysted Havmøllepark.

Ifølge Siemens' teknologichef, Henrik Stiesdal, har der i vindmøllebranchens 30-årige historie jævnligt været problemer med gearkasserne, men det samme kan siges om andre komponenter. Ikke mindst fordi komponenter i en vindmølle - der som regel er meget store - udsættes for belastninger, som leverandørerne sjældent har oplevet i andre brancher.

"Jeg mener ikke, det er sandsynligt, at der er væsentlige belastninger på gearene, vi ikke kender til. Gearproblemerne kan - ligesom andre komponentproblemer - virke mystiske til en start, men vi har generelt kunnet finde en konkret forklaring på problemer også med et gear, når vi gransker længe nok," siger han.

Siemens har online maskinovervågning på alle store vindmøller, og har derfor mulighed for at gribe ind på et tidligt tidspunkt, inden et problem bliver til et havari.



31. aug 2007 kl 20:56

Thomas Gade

Flere forsøgsmøller!

Det kan kun gå for langsomt med at få flere positioner til forsøgsmøller, især ved havet. Jeg foreslår bl.a Avedøreværket (flyt de nuværende), Sprogø (flyt radaren), Peberholm, Stigsnæsværket.


31. aug 2007 kl 22:26

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Flere forsøgsmøller!

Stigsnæs er (med god ret) EU fuglebeskyttelsesområde, så der får du ikke møller op.

Poul-Henning


31. aug 2007 kl 22:54

Jørgen Jakobsen

Gearkasserne er fejlkonstruerede

Sædfølgelig brænder gearene sammen. Det er nyt for industrien at skulle geare store momenter op til høje omdrejninger. Og problemerne bliver større og større. Hver gang rotor diameteren fordobles, skal udvekslings forholdet også fordobles, og indgangs drejningsmomentet bliver otte gange så stort.

Alle gear frabrikanter lider af den vrang forestilling at udvekslings forhold nødvendig vis må være det samme som størrelses forhold mellem tandhjulene.

De har så to valg muligheder, få trin med stor forskel eller mange trin med mindre forskel.

Mange trin er uheldigt, da der er et tab på ca. 10 % i hvert trin. få trin er noget møg, da det lille tandhjul så bliver forbandet lille. Og det er i alle gear altid det lille tandhjul der er problemet.

Jeg har haft løsningen på problemet liggende og samle rust i snart 10 år. jeg kan ikke gøre nogen interesseret i opfindelsen, da der ikke er nogen der har gearproblemer.

Jeg har udtænkt og konstrueret et gear der kun består af to trin, og hvor der ikke er noget "lille" tandhjul. Jeg kan i kun to trin lave uendelig udveksling.

I min (rustne) prototype har det mindste tandhjul 32 tænder og det største 85 tænder. det har en udveksling på 936 : 1 eller 1 : 936

Ok der er nok ikke noget nyt i det, og i kunne sikkert alle sammen lave sådan et, men jeg kunne bare ikke lige lade være at nævne det.

Mvh. Jørgen jakobsen

Opfinder af uendelighedsmaskinen


01. sep 2007 kl 13:28

avatar

Jon Bendtsen

Re: Gearkasserne er fejlkonstruerede

Gad vide hvor godt et NuVinci trinløst variabelt gearsystem ville klare det. NuVinci producenterne Fallbrook Technologies skriver selv at deres NuVinci gear vil være godt til vindmøller.

Se evt.
http://www.fallbrooktech.com/N....asp


01. sep 2007 kl 13:40

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Gearkasserne er fejlkonstruerede

Er problemet ikke at der er behov for gearkasser til at begynde med ?

Var det siemens der arbejdede med direkte koblede generatorer og elektronisk net-tilpasning ?

Nogen der ved hvordan det spænder af ?

Poul-Henning


01. sep 2007 kl 17:04

avatar

Peter Ole Kvint

5 bladet

For at opnå en jævner gang, så er det nødvendigt med flere blade, da det kun er de øverste vinger, som trækker.


01. sep 2007 kl 18:12

John Johansen

Kan ikke lade være;

Kære Jørgen Jakobsen!
Rotordiameteren, udvekslingsforholdet, indgangsdrejningsmomentet, gearfrabrikanter, vrangforestilling, udvekslingsforhold og størrelsesforhold, er alle i ét ord!

(Min kæphest! ;-))

- Du skriver nok meget på engelsk?

Mvh. John


01. sep 2007 kl 22:19

Niels Erik Danielsen

Re: Re: Re: Gearkasserne er fejlkonstruerede

Er problemet ikke at der er behov for gearkasser til at begynde med ?
Poul-Henning

Måske, men selvom gearløse møller har nogle helt åbenlyse fordele, er der også nogle ulemper.
Det at lave effektive vindmøller er drevet af en afvejning af kost (vægt) kontra pålidelighed. Vægten har en meget stor indflydelse på omkostningerne ved at fremstille, transportere og rejse møllen.
Og åbenbart er et planetgear mere økonomisk effektivt end en langsomtgående generator til at overføre de ekstremt store momenter der er på rotor akslen.
Årsagen er groft sagt at der kan overføres mere kraft pr. areal på en tand i indgreb end via. et tilsvarende magnetfelt i en pol i en roterende maskine.
For at kompensere for dette skal arealet eller armen (radius) gøres større (for at kunne overføre samme moment), hvilket koster vægt. Desuden er stål billigere end kobber.

Nogle tror lidt naivt at det er vindmølle producenternes manglende kendskab til effektelektronik der afholder dem fra at anvende et gearløst design, men alle producenter anvender i dag enten full-scale eller DFIG designs.


03. sep 2007 kl 11:59

Tyge Vind

Gear

Gearløse vindkraftværk fremstilles i Tyskland, og på en stor mølle ser det ikke helt tosset ud.
Ref:
"Direct Drive PM Generator": < 200 kW
"Enercon" fra Wikipedia:
Their most-often installed model is the E-40 (the number indicates the rotor diameter in meters), which pioneered the gearbox-less design in 1992.

Men der findes fungerende gear af denne størrelse både med hensyn til moment og effekt indenfor cement, motor og turbineindustrier.
Dansk vindkraft anvender parallellgear, men i hvert fald for 30 år siden prøvede man planetgear udenlands.

Mvh Tyge


04. sep 2007 kl 16:55

Frits Knudsen

Lejer

Når det nu er lejerne, der er problemet, kunne man så ikke med fordel bruge glidelejer med olietryksmøring. Jeg ved, at det bruges til generator og turbine på kulfyrede værker, og der må belastningen, alene fra vægten, være endnu større.

Med venlig hilsen,
Frits.


04. sep 2007 kl 20:17

Jens Arne Hansen

Læg registreringsafgift på vindmøller!

I stedet for at ærgre mig over den tendens der er her på ing.dk med at alt hvad der handler om energi eller trafik kan løses ved afgiftsforhøjelser, så vil jeg da for et øjeblik gå med på tanken:

Selv om fremstillingen af vindmøller må give et betragteligt CO2-bidrag så er der en del misfornøjelse med at der skal betales CO2-afgift af vindmøller.

Men hvis man nu afskaffede denne og i stedet lagde en registreringsafgift på vindmøller ligesom man har på biler, så tror jeg at det kunne være løsningen på de tekniske problemer som man har idag.

Det lyder ihvertfald i mine ører skørt hvis man ikke i vore dage skulle være i stand til at fremstille rotorer, gear, generatorer eller tårne som kan holde.

Derfor kan en registreringsafgift være nyttig, hvis den bliver tilrettelagt således at den betales inden møllen tages i brug og derefter er den tabt og kan ikke refunderes. Størrelsen skal være sådan at hvis møllen holder under 20 år vil den være en dårlig forretning, hvis den holder over 30 år vil den tilsvarende være en god forretning.

Afgiften skal naturligvis betales igen ved udskiftning af hovedkomponenter.

Så tror jeg hurtigt at man vil finde ud af at få tingene til at holde!


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.

Eksterne links om klima
Klimadebat.dk