Se detaljerne på kinesisk mølle med kun to vinger

Kommentarer (22)

Interessant med belastning. I budgetter for vindmølleprojekter er afskrivninger ikke underligt den største post. Hvis man kan hæve den forventede levealder til samme pris, bliver møllen mere rentabel.

  • 0
  • 0

Kunne det tænkes at man kunne opnå samme "næsten" simplisitet ved at samle en 4 vinget mølle ved at "klikke" vinger på et par af gangen. (lidt Lego agtigt)?

Havde været interessant at se vindbelastningen ved 4 vinger også.

Men fedt at se at simpel tænkning kan give nye resultater. :)

  • 0
  • 0

På alle leder. Så får vi se om tanker bærer igennem på sigt. Nu har såvel plæneklippere som fly, brugt 2-vingede rotorer i masse af år, uden større problemer, så mon ikke også det går her med den delte vinge løsning?

Da der tilsyneladende skal satses mere på vind end på sol her i landet, er det jo bare med at få nogle effektive - også økonomisk effektive - løsninger på banen.

  • 0
  • 0

Nu puster Kineserne os ikke kun i nakken--de passerer os i flot stil og Vesten bliver de store tabere .
De kan sætte 10 ing. på en opgave for samme pris som 1 koster i Vestlige lande det skal give resultater da de er lige så veluddannede som s .

  • 0
  • 0

De kan sætte 10 ing. på en opgave for samme pris som 1 koster i Vestlige lande det skal give resultater da de er lige så veluddannede som s .

Udviklingen er (så vidt jeg ved) sket i Silkeborg med dansk lønnede ingeniører. Problemet er måske snarere at (ledelsen) hos de etablerede vindmølleproducenter mangler teknisk indsigt og visioner ud over det rent regnsskabsmæssige?
Både teknisk indsigt og tekniske visioner er nødvendige hvis man vil udvikle en game-changer, frem for end at koge fornyet suppe på et efterhånden meget gammelt koncept.

  • 0
  • 0

Det er da altid godt at se nogle nye vind mølle koncepter, selvom mange af design elementerne er set før.

Ud fra figuren med tårn moment, fremgår det at simuleringen er lavet med rotoren vandret.
Skal det forstås således at den automatisk låser rotoren over stop vinden ? Det må da give nogle store laster på rotor lås, maskinfundament, og krøje system ved 50 års vinden?

Hvordan sikres at den kan låse rotoren ved netudfald, og fejl på kontrolsystem?

  • 0
  • 0

Som jeg har forstået det Niels D. så stiller man ikke alene vingerne vandret men krøjer også vingen så den står parallelt med vindretningen.......hvilket er ret genialt.....dette kan man ikke med en tre eller flerbladet mølle.

  • 0
  • 0

Som jeg har forstået det Niels D. så stiller man ikke alene vingerne vandret men krøjer også vingen så den står parallelt med vindretningen.......hvilket er ret genialt.....dette kan man ikke med en tre eller flerbladet mølle.

Krøjning i høj vind?
Hvis du kigger på kurverne har den trebladede ved 0° krøjefejl, og den tobladede ved 90° krøje fejl og 90° rotor-azimut (vandret) ca. samme tårn flange moment.
Så hvis begge møller kan krøje i høj vind, vil lasterne være de samme jfr. Grafen.
Spørgsmålet er om den toblade ikke vil have samme maksimal tårn moment laster som en 3 bladede hvis rotoren ikke bliver låst vandret.

Som en del af type certificeringen skal der dokumenteres en række Design Load Cases.
Jeg mener at der ved 50 års vinden, skal dokumenteres et sammenfald med net udfald.
Dvs. at der ikke kan hentes elektrisk energi uden for møllen til at krøje i en storm.

Hvis der bruges aktive systemer til at overleve en storm skal der demonstreres over for type godkendelses selskaberne (GL/DNV) at der er en statistisk sandsynlighed for at det vil virke under en storm.

Hvis møllen skal kunne krøje uden net skal der bruges backup der kan levere effekt i størrelses orden 20-100kW til krøje motorene, med 0.5-3% duty-cycle,

Jeg vil tro at Envision 'nøjes' med at parkere rotoren vandret.

Andre ekstrem last DLC's indeholder ned lukning under fejl på kontrol systemet, aktivering af protection systemet (F.eks. overspeed), eller hurtige vind hastighed og retnings ændringer.
Disse retnings skift er hurtigere end krøjesystemet normalt kan krøje, shjv. simuleres disse kun op til stop vinden på 'normale' møller. (pga. tilt/yaw laster under rotation kan være design givende).

Hvis møllen er afhængig af krøjning over stopvinden, skal der så regnes på sammenfald af EWM+ECD? (Nok for konservativt)

http://tinyurl.com/calaopn

(PS:Typecertificering og laster er ikke lige mit fag område)

  • 0
  • 0

På billede 4 er en graf, som i realiteten kun viser, at belastning på tårnfoden er mindre på en 2-vinget mølle - i sidevind! - såfremt vingerne står vandret.

Grafen viser også at når rotoren peger mod vinden - hvad den jo gerne skulle 99% af tiden - i hvert fald når den producerer el - så er belastningen større med 2 vinger end med 3.

Det er mig bekendt den varige dynamiske belastning ved elproduktion, der er afgørende for dimensioneringen af tårnet. Når den kan holde til 25 års elproduktion, kan den uden problemer holde til at være krøjet ud af vinden i 50 timer i 60 m/s.

Så hvad prøver de at fortælle?

Det svageste led i så kraftige vinde, er faktisk vingerne. det så vi jo med et par møller på Færøerne, tidligere på året.

Det er afgørende for en vinges styrke, at den er støbt i ét stykke, og at fiberstrukturen forløber ubrudt på langs af vingen.

Så lad os først se hvad Envision's tovingede vidunder siger til et møde med virkelighedens turbolente vindretninger ved disse vindhastigheder, inden vi tisser i bukser over at "kineserne kommer" ;-)

  • 0
  • 0

Grafen viser også at når rotoren peger mod vinden - hvad den jo gerne skulle 99% af tiden - i hvert fald når den producerer el - så er belastningen større med 2 vinger end med 3.

Nej, grafen er kun gyldig med stoppet rotor, og kan kun bruges til at vurdere laster ved extrem vind.

Fordelen ved 2 bladet er at to vinger kun producere ca. 7% mindre energi end 3 bladet ved samme rotor diameter. (Men med en ca. 33% billigere rotor)

Ulempen er at tilt yaw lasterne er større hvis der benyttes en fixed rotor.
Teether hub kan løse det problem, men skaber et andet (Mast bumping)

  • 0
  • 0

Som lægmand på feltet kan jeg naturligvis se en vis fordel i den kinesiske konstruktion. En tre-bladet mølle kan altid tabe en vinge mere.

Umiddelbar skulle man så tro at en enbladet mølle med kontervægt er et optimum. Jeg har engang set sådan en løsning i mindre format. Man blev vanvittig af at kigge på den.
Hurtigløbende møller bliver vel heller ikke accepteret af befolkningen.

Det får mig til at spørge eksperterne her i runden, hvorfor 4 blade ikke er bedre end 3 blade? Alle gamle møller i flere hundrede år havde fire arme. Der hvor træet ikke holdt så meget, forlængede man akslen og støttede herfra med barduner vingerne.(Mediterane møller)

  • 0
  • 0

I Hütte Maschinenbau Teil A 1954 s. 1030 - 1044 beskriver U. Hütter vindkraftanläg.

Vi hade ham som rådgiver i halvfjerserne, og jeg fandt ham både kyndig og praktisk samt sympatisk fordi han kendte og fremholdte den gamle danske udvikling.

Dengang for 40 år siden mente jeg, at hele denne debat var afsluttet med det danske trevingede koncept som det bedste.
Tror man ikke på mine dobbeltfrekvente excitationer som hinder for store vindfang med 2 vinger, kan man gå ind på Hütters diagram 16 s. 1037 for at sammenligne 2, 3, 4 og mange vingers egenskaber.

Denne viden bör også findes på danske sider, hilser Tyge

  • 0
  • 0

Det får mig til at spørge eksperterne her i runden, hvorfor 4 blade ikke er bedre end 3 blade?

Svaret er, som jeg skrev i den anden tråd:

Det er de også!

De er bare ikke så meget "bedre" at det betaler den 4. mølle.

Jeg er også lægmand på området, men jeg holdt ørene stive, da Stiesdahl forklarede - og han er bestemt ikke lægmand på området ;-)

http://ing.dk/artikel/103080-vestas-bygger...

  • 0
  • 0

Fordelen ved 2 bladet er at to vinger kun producere ca. 7% mindre energi end 3 bladet ved samme rotor diameter. (Men med en ca. 33% billigere rotor)

Det hjælper jo heller ikke meget, hvis rotoren kun udgør 20% af hele havvindmøllens pris.

Så er det jo 7% mindre energi for 6,7% mindre pris. ;-)

Langt vigtigere:

7% mere strøm svarer til ca 23.000 MWh gennem en 3 MW havmølles 25 årige levetid.

Den ene vinge producerer altså for 7 millioner kr mere strøm, hvis elprisen er 30 øre i snit.

Det svarer næsten til HELE rotorens pris.

(så hvis du fjerner den ene vinge, har du ikke råd til rotoren :-))

Endvidere tvivler jeg på at den viste 2-vingede rotor kun koster 67% af en 3-vinget.

Rotorbladene skal jo være bredere, for at opnå maksimal virkningsgrad med to vinger, end tilfældet er med 3 vinger, og det må jo gøre den enkelte vinge dyrere.

Hvis momentet* kun er 7% mindre, skal hver vingeflange jo også kunne bære 39,5% mere, så jeg gætter på at hver vinge er op imod 39,5% dyrere at fremstille, end en vinge til en trevinget rotor.

[*] Forudsætter at omdrejningshastigheden er den samme, men hvis man øger omdrejningstallet væsentligt for så store rotorer, så taber de jo i stedet på den øgede tiphastighed.

  • 0
  • 0

Vindmøllernes dominerende design med 3 vinger i rotoren er nu endeligt blevet udfordret. Det betyder, at vindkraften fremover bliver langt billigere per MWh at fremstille og integrere i den øvrige EL-forsyning:

(1) To vinger på rotoren betyder rundt regnet næsten 1/3 lavere anlægsudgifter per MW fremstillingskapacitet på selve møllen og dens fundering

(2) Med 33% billigere anlægsudgifter på møllen og dens fundering kan det endnu bedre betale sig at opføre turbinerne på havet, hvor generatorerne på grund af langt højere gennemsnitlige vindhastigheder kan belastes med fuldlast i 50% af tiden modsat 30% af tiden på landjorden. Det fører til, at vindkraft kan fremstilles billigere på havet end på landjorden

(3) Når alle turbiner kan belastes med fuldlast i 50% af tiden på havet (modsat 30% på landjorden) betyder det samtidigt, at vindkraften kan integreres med en vindandel op mod 50% uden yderligere investeringer i infrastrukturen

Den to-vingede vindmølle har længe været nævnt i den økonomiske litteratur om vindkraften og de særlige udfordringer forbundet med at integrere en større vindandel (mere end 25 til 30%). Det to-vingede design har længe været nævnt som et stort besparelsespotentiale for vindmøller på havet.

Det er derfor tankevækkende, at det økonomiske design af vindmøller kommer fra en kinesisk virksomhed og ikke en dansk virksomhed. Dog er det rart at se, at LM-Windpower har skabt vingen.

Denne vindmølletype bør føre til, at man nu endeligt standser den bevidstløse opstilling af tre-vingede vindmøller rundt i alle Danmarks kommuner på steder uden særligt høje gennemsnitlig vindhastigheder til stor gene for mange mennesker som samtidigt gør EL unødigt kostbar. Vestas og Siemens burde også være i stand til at levere to-vingede møller til havbaseret vindkraft. Det burde ikke komme som en overraskelse for de to firmaer, at man kan fremstille EL billigere på to-vingede møller ude på havet end man kan med tre-vingede møller på landjorden. Så dette har intet at gøre med, at Kina har billigere ingeniører osv. Det har nok mere at gøre med, at ingeniørerne måske har domineret for meget i Vestas og Siemens, hvor økonomerne måske burde have haft en større indflydelse.

  • 0
  • 0

(1) To vinger på rotoren betyder rundt regnet næsten 1/3 lavere anlægsudgifter per MW fremstillingskapacitet på selve møllen og dens fundering

Det var godt nok noget af en påstand! ;-)

Jeg kunne til nøds gå med til at 2 vinger nedsætter udgifterne til [b]vinger[/b] med 1/3.

Hvorledes kan det blive til 1/3 af samtlige anlægsudgifter?

Uden at vide det, gætter jeg på at vingerne udgør max 20% af en landmølles anlægsomkostninger, og kun 10% hvis det er en havvindmølle, hvor 50% af anlægsomk. ligger i fundament og ilandføringskabel.

I så fald, vil den fraværende vinge som udgangspunkt kunne spare 6,7% anlægsomkostninger for en landmølle og 3,3% for en havmølle.

Niels Danielsen skriver højere oppe, at den fraværende 3. vinge koster 7% mere effekt, ift hvis der var 3 vinger.

Så besparelsen i anlægsomkostninger er jo ikke engang nok til at dække den tabte effekt!

Dertil kommer så det faktum, at hver af de to vinger skal være bredere, og stærke nok til at omsætte 39,5% mere effekt, end hver vinge på en 3-vinget rotor med samme rotorareal.

Det må foranledige mig til at tro, at hver vinge er 39,5% dyrere på en 2-vinget rotor end på en 3-vinget rotor.

Besparelsen er således kun 7% af rotorens pris, og således kun 1,4% af landmøllens anlægspris, og 0,7% af havmøllens anlægspris.

Hvorledes hænger det sammen økonomisk, når møllen taber 7% effekt?

  • 0
  • 0

Jeg kunne til nøds gå med til at 2 vinger nedsætter udgifterne til [b]vinger[/b] med 1/3.

Netop..

Dertil kommer så det faktum, at hver af de to vinger skal være bredere, og stærke nok til at omsætte 39,5% mere effekt, end hver vinge på en 3-vinget rotor med samme rotorareal.

Man kan kompensere for smalle, og færre vinger ved at arbejde ved en højere tip-speed ratio.
Men det giver øget rotor støj, og muligvis også øgede laster.

Hvorledes hænger det sammen økonomisk, når møllen taber 7% effekt?

Rotor og resten møllen skal selvfølge harmoner sammen (Med IEC klassen).
Så enten designes resten af møllen til 7% lavere effekt, eller øges rotor arealet med 7%.
Det betyder at radius skal øges med omkring 3%, for et opnå samme effekt.

  • 0
  • 0

[quote] Jeg kunne til nøds gå med til at 2 vinger nedsætter udgifterne til [b]vinger[/b] med 1/3.

Netop..

Dertil kommer så det faktum, at hver af de to vinger skal være bredere, og stærke nok til at omsætte 39,5% mere effekt, end hver vinge på en 3-vinget rotor med samme rotorareal.

Man kan kompensere for smalle, og færre vinger ved at arbejde ved en højere tip-speed ratio.
Men det giver øget rotor støj, og muligvis også øgede laster.

Hvorledes hænger det sammen økonomisk, når møllen taber 7% effekt?

Rotor og resten møllen skal selvfølge harmoner sammen (Med IEC klassen).
Så enten designes resten af møllen til 7% lavere effekt, eller øges rotor arealet med 7%.
Det betyder at radius skal øges med omkring 3%, for et opnå samme effekt.
[/quote]
Altså, uanset om en rotor har to eller tre vinger, skal den dimensioneres efter den samlede effekt, som fordeles på antallet af vinger.

Dette hvad enten effekten kommer af moment (bredde) eller speed.

Summa-summarum, det er ikke antallet af vinger der er afgørende for møllens pris, det er dimensioneringen ift effekten.

Det er således kun marginaler og detaljer, der kan gøre at fordelen falder ud til 2 eller 3 vinger.

En af disse er den dynamiske belastning, der kommer af det noget mere svingende moment af en 2-vinget rotor.

Rotormomentet medfører en målelig udbøjning på tårnet, som svjh er afgørende for dimensionering af tårn og især tårnrod.

Umiddelbart har jeg svært ved at tro, at en 2-vinget rotors dynamiske påvirkning skulle være en [b]mindre[/b] udfordring for tårnroden.

  • 0
  • 0

Den store fordel ved designet synes at være nemmere håndtering ved opførsel på hav i forhold til tidligere anvendte løsninger. Men designet skal ikke kæme imod de metode man har brugt på Horns rev I og II, Nysted osv. Det skal kæmpe imod de ANDRE løsninger på udfordringen med opsætningen til havs, herunder "jack-up" skibe, der i sig selv har stort potientiale til at nedsætte udgiften til opførelsen af vindmølleparker. Når de første tiltag er indført er der et faldende udbytte ved yderligere besparelser på dette område og tiltag, som baserer sig på kompromisser på den løbende ydelse, vil især blive stillet dårligt.

  • 0
  • 0

Det skal kæmpe imod de ANDRE løsninger på udfordringen med opsætningen til havs, herunder "jack-up" skibe, der i sig selv har stort potientiale til at nedsætte udgiften til opførelsen af vindmølleparker.

Lige præcis!

Umiddelbart kunne det jo lyde som en stor fordel at man (som tegningen viser) kan samle nacelle og vinger med hjælpeprimitive midler på land, inden de sejles ud og monteres på tårnene.

Herude skal der så alligevel bruges jackup-skibe, der er store nok til at håndtere både nacelle og rotor på én gang.

Det synes overset at opstilling af havmølleparker, er noget der industrialiseres, og at det faktisk er her der for alvor er noget at spare. Der er mao slet ikke råd til ineffektive metoder til at samle rotorer på land.

Jackup-skibe som Pacific Orca, som er store nok til at håndtere rotoren på de allerstørste havmøller, er faktisk indrettet som en maskine, der kan samle rotoren meget mere effektivt end det kan gøres med forhåndenværende gummigeder og byggekraner på land - uanset om de har 2 eller 3 vinger.

For at rejse en havmøllepark, behøves således kun den nærmeste industrihavn, med 6m vanddybde, og plads til at enkeltdele som naceller, vinger, tårndele og fundamenter kan placeres til afhentning.

Der behøves mao ikke et havneareal med plads til at samle så store assemblies som rotor/nacelle.

Det er sådanne detaljer der afgør kampen.

Når det er sagt, skal jeg slet ikke udelukke at to vinger kan vise sig at vinde på de små marginaler. De skal dog først og fremmest bruge mindst 10 års levetid og tests, til at bevise det - og ikke mindst overbevise alle de skeptiske investorer, der helst vil minimere den økonomiske risiko ved at investere i det velkendte.

Set tilbage på tråden her, er det altså lige tidligt nok at juble over at vindmøller nu kun koster 2/3 - eller for den sags skyld hovere over at kineserne "i flot stil" har overhalet vores vindmølleindustri indenom - bare fordi ingen i Danmark har tænkt på at en mølle evt kunne have 2 vinger i stedet for 3. ;-)

  • 0
  • 0