Amerikanske vindmøllevinger kan se frem til at få vokseværk. Med millionstøtte fra USA's energiministerium udforsker flere universiteter i samarbejde muligheden for at lade vingernes længde vokse til 200 meter.
I dag er de længste vindmøllevinger på omkring 80 meter. Ideen med forlængelse skal bidrage til at reducere omkostningerne ved at etablere vindkraft samt forbedre møllernes effektivitet.
Den første prototype fra projektet – officielt kaldt Segmented Ultralight Morphing Rotors - kan være klar i 2019.
(Artiklen fortsætter efter grafikken)
Illustration: MI Grafik.
En af lederne bag samarbejdet mellem fire universiteter og to nationale laboratorier, Eric Loth, der er professor i mechanical and aerospace engineering ved University of Virginia, ser stort potentiale i konceptet.
»Det er mind-blowing, hvad vi foreslår i mange henseender, men jeg tror, det er muligt.«
At forlænge vingerne kræver en forstærkning af resten af møllen. Derfor regner projektholdet med, at vindmølletårnet skal op på omkring 300 meter i højden, mens diameteren på konstruktionen skal nærme sig 400 meter.
Holdet bag konceptet mener, at ekstra store vinger vil kunne generere 25 gange mere elektricitet sammenlignet med nutidens typiske turbiner. Mere præcist satser man på at fremstille en 50 MW-turbine.
Færre vinger på møllerne
Foruden større vindmøller skiller projektet sig ud ved at ville udstyre møllerne med to vinger frem for de nuværende tre.
»To vinger betyder lavere omkostninger,« fastslår professor i electrical and computer engineering hos University of Colorado Lucy Pao, der er en del af projektholdet.
Vindmøllevingernes design ændres ligeledes.
Ideen dikterer, at vingerne ikke fremstilles som én kæmpe enhed, men i stedet deles op i mindre enheder, der kan samles, der hvor møllen skal sættes op. Ifølge planen skilles vingerne ad i dele på mellem 40-50 meter under produktion og fragt, inden de sammensættes til at udgøre den 200 meter lange vinge.
Det skal mindske besværet med at fragte de lange møller på motorveje, og gøre den generelle transport med lastbiler nemmere.
Disse specielt byggede vinger skal desuden have indbygget en mekanisme, der kan folde dem sammen og brede dem ud afhængigt af vindforholdene.
»Som på en blomst skal kronbladet kunne sprede sig ud, så vi kan række ud og fange så meget vind, som muligt,« forklarer Eric Loth.
Modsat kan vingerne folde sig sammen, når vejrmeldinger advarer om orkanstyrke, for at mindske risikoen for ulykker.
Kritik af forventede omkostninger
Men kritikere har allerede tilkendegivet deres skepsis over for gevinsterne ved de forstørrede vinger. Energijournalist og forfatter Robert Bryce vil se projektet i praksis, før han tror det. Han bemærker, at forventningerne til reducerede omkostninger kan være overdrevne.
Artiklen fortsætter efter annoncen
»Mens længere vinger måske tillader projektudviklerne at producere mere energi fra deres turbiner, kræver det også større tårne til at bære dem. Det betyder højere omkostninger,« argumenterer Robert Bryce.
Ikke desto mindre er et af hovedmålene for projektholdet, ud over at generere mere elektricitet, at begrænse omkostningerne ved vindkraft. Faktisk ønsker man at reducere prisen på vindenergi med 50 pct., siger Eric Loth.
»Det store problem lige nu er, at vindenergi er dyrere end fossil brændstofenergi. Det er vidunderligt ikke at have carbon eller CO2-emissioner, men du bliver nødt til at gøre det omkostningseffektivt, og det er det, hele projektet handler om.«
Hvordan møller med et vingefang på 400 meter skal kunne samles og sættes sammen, medfører udfordringer, som der endnu ikke er fundet løsninger på. Men der forskes i flere muligheder.
Offshore for fuglenes skyld
Hvis teknologien fungerer, skal møllerne placeres til havs. Fugleentusiaster har udtrykt bekymring for, hvorvidt vindmøllernes højde vil ramme trækfugle eller flagermus.
Det dulmer dog ikke bekymringerne hos fulgefolkene, der bemærker, at det er sværere at holde styr på antallet af ramte fugle ved havmøller.
Fuldskala færdig om 10-15 år
Projektets mål er at bygge en prototype i skalaen 1-10 i 2019, hvor den kan testes hos National Renewable Energy Laboratory i Colorado. Indtil nu har projektholdet kun kørt rene simuleringer, og de glæder sig derfor til at kunne se vindmøllerne i fysisk form.
Det kan imidlertid tage op til 10-15 år, før de første fuldskala vindmøller kan levere strøm til forbrugerne, hvis testen af prototypen forløber gnidningsfrit, vurderer Eric Loth.
Professoren erkender, at teknologien skal bevise sit værd, inden investorer er villige til at kaste store summer penge i projektet. Blandt udviklingspartnerne er Sandia National Laboratory.
Sidste år udtalte den amerikanske energiminister, Ernest Moniz, at USA’s vindkraftkapacitet skal øges, således at vind udgør 20 pct. af landets elektricitetsproduktion i 2030. Det amerikanske energiministerium har støttet projektet med over 20 millioner.
Det overrasker mig sagt ikke. Jeg skrev jo "Selvfølgelig er der gået meget research og konceptudvikling forud for denne pressemeddelse".
De havde formentligt gerne holdt det hemmeligt længere, men fondsbørsmeddelselsen markerer sandsynligvis datoen for hvornår projektet gik ind i en fase, hvor omkostningerne begyndte at få betydning for selskabets bundlinie.
Så det du kalder "en større gruppe" har næppe indebåret en omkostning af væsentlig betydning for Vestas' bundlinie, før denne dato.
Der kan være mange årsager til at Enercon bruger winglets. Men jeg forholder mig stadig skeptisk overfor om det hjælper mere på AEP end bare at rette dem ud. Mit skud er at de primære formål er begrænsning af støj, og fordi de ønsker at skille sig ud på markedet.
Det KAN dog også være jeg tager fejl. Her kunne vi godt bruge en aerodynamik mand. Men en tommelfingerregel på vindmøller er, at hvis det ikke er noget hovedparten gør, så drejer det sig om et nicheprodukt.
Selvom jeg udemærket ved at du er ekspert, så er det vel lidt flot at affærdige vinglets til vindmøller al den stund at et udemærket selskab Enercon anvender dem også i deres 7MW mølle.
Forskellen på en krum ubådspropel og en krum flypropel og en vindmølle er at de to første er motordrevne for skabe fremdrift i vand og i luft med den mindst mulige "kraftanstrengelse og lydløshed" hvor en møllevinge skal afdække det størst mulige areal, for suge mest mulig energi ud af vinden til den billigste pris. Derfor er møllevingen kun krummet aksielt for at imødegå opdriftens bøjning af vingen ved fuldlast.
Martin! Pre-bent er en aksielle krumning, som ikke betyder voldsomt meget for effekten. Dét ville derimod den radielle krumning, som jeg tænker på, gøre. Den ville betyde at vingen ville få en aksiel profil i retning af en moderne ubådspropeller. Det ville betyde nærmest helt stive vinger, af stål eller med kraftig stålarmering, og det er den vægtforøgelse (og fremstillingsomkostninger!) som er urealistisk i forhold til den ekstra energioptagelse!
Moderne møllevinger er krumme (pre-bendet). Krumningen passer nogenlunde med at de er lige under nominel vind.
Vinglets kan give vinger et øget sideforhold( som svævefly) og derved mindske den inducerede modstand fra tiphvirvler uden opdriftsbelaste vinge konstruktionen, med en længere spændvidde (vægtstang).</p> <p>Om dette har en væsentlig betydning for møllevinger ved jeg ikke.
For en standard konstruktion har winglets næsten intet at sige for energi optagelsen. Dét winglets vejer ville være langt bedre brugt på bare at forlænge vingerne. Men der er special tilfælde hvor winglets kan tilføjes: nemlig hvis vingerne er designet forkert så man oplever ustabil aerodynamic. Fx. hvis de staller mere end forventet (her vil man dog mere sandsynligt gå over i vortex generatorer eller lign.) Derfor vil man kunne se enkelte prototyper eller 0-serier af vindmøller med underlige tilføjelser på vingerne, mens den dårlige aerodynamik er fikset på videre versioner ved nyt vinge design.
Vinglets kan give vinger et øget sideforhold( som svævefly) og derved mindske den inducerede modstand fra tiphvirvler uden opdriftsbelaste vinge konstruktionen, med en længere spændvidde (vægtstang).
Om dette har en væsentlig betydning for møllevinger ved jeg ikke.
Forskellen er nok ikke alverden, men jeg er ret sikker på at det er mere effektivt at winglets stopper hvirveldannelsen, hvis det sker på tryksiden eller endnu bedre mest på tryksiden lidt mindre på undertryksiden. At winglets peger opad på fly har sandsynligvis mere med "frirum" end optimal effekt at gøre!
Møllevinger er noget andet end flyvinger og jeg er slet ikke overbevist om at møllevinger med vinglets kan suge mere kraft ud af vinden end uden!
Winglets på fly er kun interessant for fly med pileformede vinger. Aerodynamisk ville det for flyvinger værte bedst at undgå wingletskonstruktioner og i stedet lade den yderste del af vingen pege fremad. Det er en bedre måde at undgåhvirveldannelser på, men det kræver en solid kondtruktion for at undgå "flutter"!
Ja, du har selvfølgelig ret! Der kan være noget med de strukturelle virkninger på vingen, men som du helt ret i at de virker ligegodt hvilken vej de vender. En tanke-torsk!
Den første konkrete selskabsmeddelse fra Vestas vedr. V164 (dengang på 7 MW), kom nu allerede d. 30 Marts 2011.
På det tidspunkt vidste man helt sikkert ikke hvornår møllen ville blive klar til markedet, da det afhang af både finansiering til udvikling og konkrete ordrer, og MHI var jo slet ikke inde i billedet, på det tidspunkt.
Man havde dog en plan for selve prototypen, hvilket var nok til at afkræve en fondsbørsmeddelse.
Selvfølgelig er der gået meget research og konceptudvikling forud for denne pressemeddelse, men før meddelelsen, havde Vestas kun luftet nogle uofficielle tanker om at en kommende havmølle skulle være på mindst 6 MW, men deres officielle politik (udadtil) var frem til det tidspunkt at Vestas havde valgt at fokusere på landmøllemarkedet, og koncentrerede sig derfor om V112 samt nye vingedesign.
Sway formåede lige siden midt-0-erne at få deres 10 MW møllekoncept til at ligne noget de selv troede på, og det lykkedes da også at få oliefonden til at hælde 17 mio € i det - inden strømmen af pressemeddelser pludselig stoppede i 2012.
Omend meget lidt realistisk, når vi i bakspejlet ser hvilke midler vindmølleindustrien bruger på at udvikle møller i 6-8 MW størrelse, så var Sway Turbine dog et noget mere veldokumenteret koncept end alle de, der til dato har været omtalt på over 10 MW.
Efter mange års ansættelse i benævnte selvskab, kan jeg roligt bekræfte at noget sådan aldrig vil komme i en børsmeddelelse før udviklingen er langt fremme, og man tør estimere hvornår produkter er klar til markedet.
Godt set John ( vi andre er nogle stykker der skulle være gået til Louis Nielsen :) )
Samtidigt lukkes vingerne sammen til en mindre diameter hvis vinden bliver for kraftig og når det sker er tipperne jo klart væk fra tårnet........Men klappes vingerne helt sammen så de ikke skal kantstilles når vinden bliver for stærk?
Det er nu ikke politikere som normalt støtter den slags fup-projekter. Jeg kender til andre selskaber der arbejder på projekter uden realistisk business case, og de hiver alle penge fra primært amerikanske investorer.
Det var nu ikke tekniske udfordringer der stod i vejen for Samsungs 7MW. Jeg kan ikke gå i detaljer med hvorfor, men Alstom har i dag kontoret og folkene dag det primære design.
Winglets virker ligegyldigt hvilken vej de vender. Funktionen af en winglet er at forhindre "kortslutning" og hvirveldannelse på grund af trykforskellen imellem vingens overside og vingens undeside. Bliver winglets over en vis størrelse, vil det drag de inducerer overstige den øgede effektivitet de giver. Winglets på et moderne passagerfly giver nok en god ide om hvad den optimale størrelse er.
Men som sagt.... jeg ser hele SUMR konceptet som forklaret ovenfor som:
enten som et politisk værktøj til at lokke støtte$$$ ud af politikere der tror at større er bedre.
eller en aprilsnar der er fyret af for tideligt
Der er både strukturelle og areodynamiske grunde til, at det koncept ikke får et ben til jorden når virkeligheden banker på.
Jens - ikke fordi det er meget vigtigt for mig at føre på point, men lige for at præcisere hvad jeg skrev:
"Jeg tvivler derfor meget stærkt på at nogen markedsfører en mølle på meget over 10 MW indenfor de næste 10 år."
Der er igen en væsentlighed til forskel fra "ingen 10 MW frem til 2025" - som jeg ikke skrev!
Skal jeg præcisere yderligere, så tror jeg at Siemens, i bedste fald inden 2020, melder ud at de har en 10 MW platform på tegnebrættet. derefter vil der gå mindst 4 år før denne har været igennem et testforløb som prototype, blevet certificeret, og kan sælges på markedet.
Disse tanker har for et par år siden været luftet i et par korte vendinger af Siemens, men på ingen måde hverken konkretiseret eller præciseret.
I allermest optimistiske scenarie, kan en sådan måske opgraderes til 11-12 MW inden vi skriver 2026.
GE/Alstom kunne måske finde på noget lignende, men jeg tror nu liiige de skal have deres 6 MW Haliade til at virke (og forrente sig) først - men udfaldet kan jo også være at de simpelthen opgiver den, og i stedet starter på en større platform.
De eneste, udover Vestas, jeg kan komme i tanker om, arbejder på en 8 MW platform, er Adwen (Gamesa+Areva). Den er dog indtil videre ikke blevet til andet end kulørte visualiseringer, og Siemens har netop meldt ud at de kun er interesseret i at købe andel i Gamesa's landmølleforretning.
Deres havmøllesatsning finder Siemens åbenbart ikke interessant - hvilket jo er den diametrale forskel fra dengang, hvor MHI valgte at opgive deres egen 7 MW platform, for at danne JV med Vestas omkring V164-8.0 MW.
Jeg tror dermed Gamesa's 8 MW er på vej ud i sandet, ikke midst fordi deres partner har rigeligt med økonomiske strabadser at slås med.
Skulle vi få noget der ligner en 15 MW mølle at se inden 2025, så bliver det nok fra kinesernes side. Ikke fordi det giver kommerciel mening, men snarere som et politisk (statsfinansieret) "se-hvad-vi-kan-projekt".
Det bliver møller i 6-10 MW platforme, der kommer til at drive væksten til havs, fuldstændig som det er 2-3 MW frames, der længe har drevet væksten til lands.
Verdens pt bedst sælgende vindmøller er GE's 1,6 MW platform, og Vestas 2,0 MW, hvis designfase blev indledt for snart 20 år siden. Det er masseproduktion og standardiserede fremstillings og opstillingsmetoder, der giver omkostningseffektiviteten og driver på landmøllemarkedet. Ikke vindmølle-størrelsen!
6-10 MW platforme vil fint kunne dække behovet for udbygning til havs, og samtidig give et fornuftigt potentiale for masseproduktion - som jo skal fordeles geografisk på en lang række fabrikker og havneanlæg - og de kan håndteres af de skibe, som kan bygges på de eksisterende skibsværfter - ligesom de gængse landmøller kan håndteres af de byggekraner, som kan hyres indenfor rimelig afstand.
MHI-Vestas betingede sig at kunne se en afsætning på 1 GW 8 MW'ere om året = mindst 125 stk pr år, for at sætte V164 i produktion - alene her i Nordsø-regionen.
Sådanne mål bliver dobbelt så svære at opfylde, med dobbelt så store møller, og sandsynligvis helt umulige med 25-50 MW møller.
Så længere rækker min optimisme altså ikke, hvad møllestørrelser angår. ;-)
Kan det ikke blive sværere at hive effekten ud af arealet med kun to vinger, når de bliver meget lange?
Tiphastigheden er den samme, så der går længere før en vinge passerer forbi.
Der må være en optimum længde for vingerne, da meget lange vinger ville give flere minutter mellem hver passage, og dermed mindske effekten der kan hives ud af det overstrøgne areal.
Alle kan jo smide en større generator i nacellen og hævde de har lavet verdens største turbine.
Trenden de sidste 10 år har helt klart været imod større kapacitetsfaktor og lavere samlede omkostninger.
Siemens Wind Power er således gået fra under 3000m^2/MW med deres 2,3MW-82 til 4000m^2/MW med deres 3,6MW-120. Vestas produkter har tilsvarende evolution.
Jeg vil vædde en månedsløn på at både Vestas og Siemens Wind Power allerede arbejder på betydeligt større turbiner med segmenterede vinger (ej hængslede).
Mit indtryk er at inden 2025 er der flere 10mw møller og også at den normale størrelse på havvindmøller vil stige som DNV prognosen eller endda hurtigere.
Man behøver ikke at have foldbare vinger. Med et 2 vinge design kan man bare stille vingerne parallelt med vindregningen i tilfælde af stormvejr. Altså dreje 90 grader fra vindretningen og stoppe vingerne i ca vandret position.
Det er nemlig lige præcis interessant at iagttage stigningstakten, som steg i accelererende tempo fra under 200 kW til 1 MW, fra start-firserne til midt-nullerne, og fortsatte derefter 3-5 MW til midt-nullerne.
Siden da er væksten kun gået langsommere, med en stigning på kun 60% i de sidste 10 år - og det er endda indtil videre kun Vestas, der sammen med MHI, har realiseret 8 MW.
De andre, herunder Siemens, GE, Alstom og Samsung, har rigeligt besvær med at håndtere 7 MW.
Samsung opgav simpelthen deres 7 MW mølle, lige efter prototypen blev opstillet, og GE/Alstom er først nu ved at være klar med test af deres 6 MW mølle her i DK, trods den har været undervejs i betydeligt længere tid end V164.
Jeg tvivler derfor meget stærkt på at nogen markedsfører en mølle på meget over 10 MW indenfor de næste 10 år.
Jeg mener ellers selv jeg er ganske godt opdateret omkring selskabsmeddelelser osv. fra Vestas og MHI-Vestas, men har lige godt aldrig hørt at de skulle være i gang med at designe møller i den størrelse ... så kan du ikke lige følge op med et par relevante links?
Man bygger det ikke op på pramme, da det rent produktion mæssigt ikke er særligt velegnet. Men man bygger direkte ved havne og sejler det viderer. Både hos MVOW og Siemens.
Bortset fra, at der ikke er nogen grund til at "opfinde" denne slags møller, så virker hele konceptet en smule fortænkt.
Er der nogle der har overvejet momenterne der virker i hængslet på vingen? Møller har det jo med at køre rundt, hvilket giver ret store centrifugalkræfter på strukturen.
Jeg ser dette projekt som "grøn starwars", dvs. et projket der aldrig kommer i mål og aldrig er beregnet til at komme i mål, men mere er statsstøtte der skal bringe Amerikanerne i front indenfor (konventionelle) vindmøller. Der kommer helt sikkert udemærkede spin-off teknologier ud af et sådan projekt, men målet i sig selv er bare en tom der har til formål at legitimere de brugte forsknings$$ overfor skatteydere og politikere.
Jeg mener at have læst noget norsk forskning i at montere vingerne på et kæmpe "cykelhjul", som faktisk er generatorens rotor, netop for at undgå dette problem:
Der forbløffer du mig godt nok. Vestas er igang med nye designs i 20-25MW størrelsen, så de ser næppe de begrænsninger du mener holder vindmøller nede på 10MW og alle de begrænsninger du nævner er da bestemt også mulige at arbejde udenom.
Tip speed kan løses som du selv angiver med større drejningsmoment eller man kan håbe at udviklingen medfører vinger der er mere slidstærke.
Stigningen i drejningsmoment behøver ikke at medføre en liniær stigning i vægten, da der både kan tilføjes styrke gennem bedre strukturelt design og bedre materialer.
Den nuværende infrastruktur skal da selvfølgelig skiftes - hvad venter du egentlig. Siden de første 400kW møller blev opsat for 25 år siden til idag, hvor der håndteres 8MW møller, så har infrastrukturen været igennem en rivende udvikling.
De fleste flydende fundamenter duer ikke rent økonomisk før størrelsen på vindmøller bliver væsentligt større end de er idag og det meste af Nordsøen egner sig til flydende fundamenter og alle udviklere af flydende fundamenter planlægger montage i havn, hvorefter møllerne trækkes ud og tilsluttes.
Projektet har nok nogle indbyggede udfordringer, men det principielle spørgsmål er vel stadigt relevant:
hvad er den teknisk maksimale størrelse og effekt på en vindmølle?
Og
hvad er det økonomiske bedst opnåelige /laveste gennemsnitspris per kWh i møllens levetid (eller en kortere f.eks. Tiårig periode)?
Derudover er der overordnede overvejelser om forsyningssikkerhed, hvor få kæmpeenheder principielt giver større usikkerhed end flere lidt mindre enheder.
For min skyld må de lave og prøve hvad som helst, bare det er deres egne penge de bruger, og af og til kan det også give gennembrud.
Desværre sidder offentlige penge for løst, når bare det er noget med VE og "grønt".
Solkraftværket Ivanpah er tilsyneladende i store problemer: https://wattsupwiththat.com/2016/03/17/fail-ivanpah-solar-power-plant-not-producing-enough-electricity-may-be-forced-to-close/Man kan sige meget om modeller, men et sådan kraftværk burde kunne modelleres ret tæt på virkeligheden, hvis man ønskede det. Solskin, spejle og kraftværkers virkningsgrad er vel ikke ligefrem ukendt land.
Ja, det lyder tosset. Men en sådan vindmølle i stor skala er faktisk blevet bygget og prøvekørt.
Så vidt jeg husker var det Boeing som stod for design og produktion.
Det blev ingen succes. Projektet blev hurtigt opgivet.
En kontravægt udbalancerede massen for den ene vinge.
Amerikanerne har mange skøre ideer. Det er der ikke noget galt i.
Det bliver først et problem når faglighed og kritisk sans svigter.
Nedenfor et link til en anden vindmølle med en vinge, men i en betydelig mindre størrelse.
Det giver overhovedet ingen mening at skalere vindmøller op i den størrelse, og der er næppe heller udsigt til at det kommer til at give mening.
Der er naturligvis den velkendte fordel i at skalere møller op, at det er billigere at servicere 1 mølle på 10 MW end 10 møller på hver 1 MW, og den fordel følger naturligvis med op i endnu større effekter, om end fordelen bliver relativt mindre, jo større møllen skaleres op.
Derimod vokser de mekaniske udfordringer i en potens eller to af effekten og især de ydre dimensioner.
En meget væsentlig begrænsning for vindmøller er tiphastigheden (vingespidsernes hastighed gennem luften), som vindmøller allerede i 2-3 MW-klassen læner sig kraftigt op ad.
Den betyder at en 400 m rotor (som foreslået) er nødt til at rotere sig i 0,4% af omdrejningstallet for en 164m rotor, og skal således yde 2,5 gange så stort drejningsmoment, for at yde samme effekt som en V164-8.0 MW ... og 15-16 gange så stort moment, for at komme op på 50 MW!
(Akslen på en V164 arbejder allerede med et drejningsmoment på højde med nogle af de kraftigste stenknusere i verden, og er dermed et af de største drejningsmomenter, der er håndteret i en maskine!)
Det kræver med andre ord en rotoraksel, som alene vejer adskillige gange mere end hele nacellen på en V164-8.0 MW, og hele nacelle-, tårn-, og fundament-strukturen skal derefter dimensioneres efter 15-16 gange så stort drejningsmoment, selvom møllen kun yder 6 gange så meget effekt.
Verdens største kran, Svanen, som oprindeligt blev bygget til at opføre vestbroen over Storebælt, kan løfte 8000 tons, hvilket måske er nok til at løfte en sådan nacelle, men kun op i 78 m højde. Der skal med andre ord bygges kranskibe, med løftekraft i samme størrelsesorden ... bare 4 gange så høje!
Verdens pt største kranskibe, beregnet til opførelse af havmølleparker, er Pacific Orca klassen, som er dimensioneret til møller op i 10-12 MW størrelse, kan løfte nacellerne op i 112 m. højde, når skroget er hævet op i max højde på benene.
Har man haft lejlighed til at være i nærheden af et af disse skibe (Orca lå i København i 2013, og ligger lige nu i Esbjerg Havn), så forstår man måske hvor vanvittige proportioner vi her taler om.
Men for at kunne opføre møller som foreslået i artiklen, skal vi altså lige 3 gange op i proportioner (Eiffeltårnet bliver en dværg til sammenligning), og 10 gange op i løfteevne!
Jeg tvivler stærkt på at der findes skibsværfter her på planeten, som er i nærheden af at kunne håndtere skibe i den størrelse, så for at realisere den slags, skal man altså starte med en hidtil ukendt dimension af skibsværfter!
Kort sagt; selvom stort er godt er større ikke nødvendigvis bedre!
Der findes en naturlig break-even, som næppe ligger ret meget højere end 10 MW for havmøller, og som længe har været kendt omkring 2-3,5 MW for landmøller.
Jeg tror ikke det er nødvendigt at gå videre med detaljer, som kompleksiteten af de vinger, som åbenbart er nødt til at kunne folde sig på midten, for at forstå at de ekstraomkostninger der er forbundet med denne skala vindmøller, næppe nogensinde vil kunne financieres af de sparede serviceomkostninger.
Detaljen viser bare at idéen hverken er særligt gennemtænkt eller indsigtsfuldt. Vindmøllevinger bevæger sig i forvejen typisk gennem luften med en hastighed svarende til ca 2x orkanstyrke, målt midt på vingen, og 4x orkanstyrke ved vingetippen.
Dette ved ganske normal, daglig drift - så det skulle jo nødig være nødvendigt at "bukke" de yderste 2/3 af vingerne ud af vinden, for at kunne modstå orkanstyrke, hvis de blot er dimensioneret til klare normal daglig drift. ;-)
Jeg synes det er godt scoret, at man har opnået "millionstøtte" til sådan et "projekt" - også selvom amerikanere tydeligvis har en forkærlighed for store ting. ;-)
Jeg synes derimod det er skuffende at Ingeniørens journalister gang på gang lader sig spise af med den slags historier, som noget der er "på vej".
Den havde været rigtig god, hvis de havde udgivet den om 15 dage. Ellers ikke!
Og nu jeg er i gang med at bashe de stakkels ing-journalister, skal jeg endnu engang beklage de tåbelige sammenligninger, som jeg ved en meget stor del af ing.dk's læsere er meget trætte af.
Alle ingeniører og ing.dk-læsere ved hvor meget en meter er, og kan forholde sig til dimensioner i meter, når de oplyses ... så hvorfor i alverden skal Rundetårn dog inddrages som højdemål ???
Det er mindst 100 år siden Rundetårn var relevant at sammeligne med høje konstruktioner. I dag giver tårnet kun mening at sammenligne med højden af tordenskrald. ;-)
Hvis man satte en Vestas V164 mølle op i samme center højde på 300m, hvad kunne års produktionen så blive?
De penge som skulle bruges på gigantmøllen, var måske bedre givet ud til fx et 500m højt tåren for en V164 mølle.
Ja og tårn, fundament, nav, maskinramme og alt det andet der er ved at blive for stort. Og byg det op på flydende pramme som kan trækkes til forskellige destinationer.
Klart at to vinger er en udfordring men Tvindmøllen har tre og kun skiftet lejer en gang siden 1978.
En ændring af profilet på tårnet kunne måske være en løsning, med en aerodynamisk kåbe der sidder udenpå og følger vindens retning?
Svaret er at vingerne svinger voldsomt frem og tilbage i det de passere igennem tårnets vindskygge.
Dette er et alvorligt problem. Et problem, som ikke bliver mindre af at man har to vinger, hvoraf den ene er i 300 meters højde og bevæger sig med op til 1000 km/t.
Ultimac klarer 300mm. Men der ville nok blive behov for at se på nye koncepter for tårn, måske a la Andresen Towers.
Historien omkring vindturbiner er fyldt med prognoser over maks størrelse og gang på gang må man se de vildeste forventninger overskredet. Jo større man laver dem jo mindre vigtigt er det at processen er industrialiseret og man kan purpose builde flere komponenter. Nye materialer som kulfibre og beton i høj densitet giver nye muligheder.
To-vinget ser det ud til giver udfordringer. Envision har så vidt jeg forstår forladt ideen. I hvertfald er den nye større 4 mw tre-vinget.
Bagløber er uvist af hvilken grund ikke blevet fortsat selvom Tvindmøllen har vist at det kunne lade sig gøre. Indvendinger som lydgener når vinge passerer tårn spiller ingen rolle på mange offside eller offshore locations.
2 vinget møller har som regel problemer med lejerne, og især når vinden kommer bag fra møllen (kæmpe undertryk når vingen passere tårnet) der udover, så kan jeg ikke se hvordan de vil bukke vingerne. alle form for stempler, og aktuatorer der ikke er kapslet inde, vil ruste og blive ødelagt meget hurtigt.
bare drive train vil veje omkring de.5-700 tons, så den samlede nacelle med vinger vil være i nærheden af 2000 ton. udskift af komponenter vil være et mareridt.
så vidt jeg ved er der ikke mange kran skibe med kran kapacitet over 1750 ton/m, og ingen kan løfte op i 200 meters højde. alt skal samles direkte ude på havet.
der skal derudover opfindes nyt fundament type, en moment stang på 480m+vand dybde, med en total kampvægt på op mod 3000 ton.
Problemet med foldbare vinger (og meget bøjelige vinger) er at man hurtigt kan få en forskydning af rotorens tyngdepunkt som eventuelt kan medføre at rotorlejet bryder sammen på grund af den skæve belastning.
2 vinget bagløber på 500m, på havet..
Det er dødfødt i det øjeblik en af statiker'ne får lov at være med i projektet, kan vi sige: stor varierende roterende bøjningspåvirkning..
Er der ikke noget med at de tykkeste std. stålplader ligger på ca. 100mm tykkelse.
De KAN selvfølgelig have et stålvalseværk i porteføljen et sted..
Med den størrelse vinger bliver omdrejningshastigheden sat meget ned, og det giver tilsvarende større moment med øgede dimensioner til følge i gear, lejer og aksler. Særligt en tovinget mølle vil give meget svingende belastninger.
Er der mon en fysisk bestemt øvre grænse for sådanne møller?
En af de største faktorer i slitage på mekaniske konstruktioner er hurtigt varierende belastninger.
Med megastore vinger vil belastningen skifte fra relativt lave turbulente vindhastigheder nær jorden, til næsten "jetstrømme" oppe i 400 meters højde - een gang per sekund. Mon ikke udmatning af materialet vil sætte grænser for hvor store højdeforskelle man kan have mellem vingernes højeste og laveste punkt, og dermed deres belastning
