Modelleringer bekræfter: Multirotorer øger elproduktionen fra vindmøller
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Modelleringer bekræfter: Multirotorer øger elproduktionen fra vindmøller

I perioden april 2016 til december 2018 testede Vestas en multirotor-model på DTU Wind's prøvestand på Risø. Illustration: DTU Risø

En såkaldt multirotor-vindmølle med flere sæt vinger på ét fundament giver en række fordele: De skaber mindre turbulens, er billigere at bygge og producerer mere strøm end en vindmølle med én stor rotor.

Det viser en række nye modelleringer af fluiddynamikken ved multirotor-vindmøller, som forskere fra Aarhus Universitet og Durham University i Storbritannien har udført via højtopløselige numeriske simulationer.

Læs også: Sær forsøgsmølle fra Vestas skal give ny viden om turbulens

»I studiet fandt vi, at hvirvler og strømninger i kølvandet på turbinerne genoprettes langt hurtigere ved multirotorturbiner (møller, red.). Det betyder, at en anden mølle nedstrøms producerer mere energi og udsættes for mindre laster, fordi turbulensen er tilsvarende mindre,« siger Mahdi Abkar, adjunkt ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet og ekspert i flowfysik og turbulens i en pressemeddelelse fra Aarhus Universitet.

Bekræfter Vestas' målinger

Dermed bekræfter de nye simuleringer resultaterne fra Vestas’ multirotor-forsøgsmølle, der var opstillet på Risø, og hvor målinger viste, at elpropuktionen blev forbedret med cirka 1,5 pct., når alle fire rotorer kører samtidig, frem for hvis de havde kørt som separate vindmøller.

Læs også: Multirotormølle overrasker: Turbulens øger elproduktionen

Ifølge adjunkt Mahdi Abkar fra Aarhus Universitet koster en vindmølle med fire rotorer ca. 15 pct. mindre at bygge end en mølle med 1 rotor, selvom vingerne i alt dækker samme areal.

Samtidig er konstruktionen med 4 rotorer væsentligt lettere og dermed lettere at transportere. Og hvis én af rotorerne holder op med at virke, producerer resten af møllen stadig energi, til forskel fra ordinære vindmøller. Endelig har man fundet frem til, at individuelle multirotor-møller faktisk producerer en cirka to procent mere energi end enkeltrotor-møller.

Fire rotorer er optimalt

»Man kan altid øge energiudbyttet ved at øge diameteren på møllevingerne, men der er nogle store strukturelle udfordringer ved at bygge disse enorme, massive konstruktioner, når diameteren overstiger 150 meter. Der er øgede materialekrav, transporten af strukturerne er besværlig og dyr, og det bliver dyrere at vedligeholde vindmøllerne,« forklarer Mahdi Abkar.

Læs også: Ørsted vælger verdens største møller til havvindparker i USA

Han tilføjer, at man har undersøgt flere forskellige geometrier og dynamikker ved multirotor-møller og fundet ud af, at den optimale konstruktion er en mølle med fire rotorer, hvor disse sidder så langt fra hinanden som muligt og dermed giver mindre nedstrøms turbulens og dermed en hurtigere stabilisering af luftstrømningen bag møllerne.

Forskernes resultater er beskrevet i en videnskabelig artikel i Psysics of Fluid.

Emner : Vindmøller
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Spændende med 15% mindre i omkostninger for multirotor modellen, men sammenlagt kun 1,5% mere EL udbytte? Da jeg læst overskriften havde jeg forventet en noget højere procentsats. Bliver omkostningerne til drift ikke 4 gange så stor?

  • 7
  • 5

Uden at have det i noget har jeg altid syntes at vindturbiner ser fjollede ud. Ikke hightech på nogen måde. De firarmede bæster synes lidt mindre fjollede.

Men der må da være bedre måder at bruge vindens energi. Det ser forkert ud.

  • 3
  • 36

At fire vindturbiner er billigere enn en å produsere og drifte, er noe som bare de som kom på ideen kan tro på!

Enrotarturbin er dessuten uendelig vakrere enn en multiturbin. Men det er verdt å bruke litt penger å forske på (multirotor) i tilfelle jeg tar feil!

  • 3
  • 7

spændende med 15% mindre i omkostninger for multirotor modellen, men sammenlagt kun 1,5% mere EL udbytte? Da jeg læst overskriften havde jeg forventet en noget højere procentsats. Bliver omkostningerne til drift ikke 4 gange så stor?


Samlet giver det da lidt over 15 procent større afkast af investeringen. Det er da ganske godt.

Jeg tror ikke driftsomkostningerne kan fremskrives på den måde. Der er stadig kun et fundament og et tårn. Selvfølgelig er der flere dele, der kan fejle, med fire turbiner - men til gengæld er turbinerne mindre og dermed mindre belastede mekanisk, så fx reservedele vil være billigere.

I modsætning til Jens Ole finder jeg dog, at den klassiske trevingede vindturbine har noget elegant, smukt og stateligt over sig - hvorimod multirotor-turbinen på fotoet ligner noget fra Anders And & Co. :-)

  • 31
  • 2

Måske støjer de mindre, og dermed kan hindringer/konfliktstof pga. støjgener mindskes? Det må forskerne bag vel have et bud på. Den visuelle æstetik er nok ikke optimal, men dette gælder vist allerede eksisterende vindmøller.

  • 9
  • 3

Den visuelle æstetik er nok ikke optimal, men dette gælder vist allerede eksisterende vindmøller.

Der er ingen sammenligning overhovedet.

Multirotormøller som den afbillede, vil altid være "visuelt støjende" som det ses, men desværre er æstetik ikke en parameter alle værdsætter.
Prøv at tænke på at der skal stå mange sammen, og utallige steder.

Klassiske vindmøller er enkle, og visuelt harmoniske i deres kontrast til naturen.

  • 13
  • 2

Det undrer det mig, at man har valgt samme rotationsretning til alle fire rotorer? Jeg ville tro, at det bedst dæmpede hvirvler “nedstrøms”, hvis to kørte mod og to med uret. Er det prøvet?
Det kan selvfølgeligt komplicere reservedelslogistikken lidt at have både en D- og en S-model, men det er vel ikke et kæmpeproblem?

  • 3
  • 0

@MR , et fundament er billigere, og to tårne vil og kunne skygge for hinanden. I øvrigt syne jeg personligt at den 12 vingede et mindst støjende åde at se på og at høre på. Den er pillet ned nu, men da den var i drift så jeg på den hver dag, arbejder på Risø. De sår vinger er ikke så store optislk og de roterer hurtigere, så der er ikke glimt og lyden er mere en susen og ikke et wosh wosh som fra de større møller.

  • 1
  • 0

Multirotormøller som den afbillede, vil altid være "visuelt støjende" som det ses, men desværre er æstetik ikke en parameter alle værdsætter.
Prøv at tænke på at der skal stå mange sammen, og utallige steder.

Klassiske vindmøller er enkle, og visuelt harmoniske i deres kontrast til naturen.

ja, det er der noget om. Man må jo håbe, at de placeres derefter.

Udover det rent æstetiske, er der noget med selve vingernes bevægelse. Jeg skal ikke se ret længe på dem, bliver en anelse svimmel. Usmart under bilkørsel. Jeg tænker, at denne effekt måske mindskes ved mindre rotorblade. Har forsøgt at finde litt. herom uden held. (Derimod nævnes risiko for epileptikere for anfald ved lysglimt på 5-30 hz i forbindelse med bivirkninger af vindmøller; dog skulle både små og store vindmøller normalt have så langsom rotation, at evt. glimt sker under disse frekvenser). https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&e...

  • 2
  • 1

belastninger


"Last" er den almindeligt anvendte, tekniske term for det, du kalder belastning.

Man dimensionerer normalt ikke for "snebelastning" eller "vindbelastning". Man dimensionerer for snelast og vindlast.

Som jeg ser det, er ordet "laster" helt korrekt anvendt i denne artikel.

  • 10
  • 0

Som jeg ser det, er ordet "laster" helt korrekt anvendt i denne artikel

- det afhænger helt af, hvor 'snæver' faglig terminologi, man vælger at benytte: 'Almindelige mennesker' vil fx. bruge ordet 'vedligeholdelse', hvor man 'i branchen' (normalt) foretrækker 'vedligehold'.
En 'sten' har i geologisk sammenhæng en smal definition (hvad størrelse angår), mens almindelige sprogbrugere ikke tøver ved at benævne fx. en asteroide som en (stor) 'sten'.

  • 0
  • 9

Hvor robust er beregningen af de 15% besparelse på omkostningerne? Jeg kan umiddelbart se mange store både plusser og minusser i prisen, og man skal ikke rykke ret meget ved nogen af dem før man ender ud med et helt andet tal.
Den viste konstruktion må også kunne optimeres styrkemæssigt ved at rotorerne sad i spidsen af en trekant i stedet for på enden af en bjælke.

  • 1
  • 0

Alt kan være svært at abstrahere fra, men at starte i en Cesna 152 efter en Airbus 380 kan være en meget stor oplevelse i rimeligt stille vejr....det har du lært !
At minimesere virvelstrømme(turbulensen) efter en mølle, har også defineret afstandene mellem møllernes placering, så vinden kunne nå en acceptabel hastighed efter reduktionen gennem mølleplanerne fra de forreste møller.
Hvis en mølle, som den Vestas fire propelmølle fremstår som, kunne give en reduktion i den matrix, som møllerne fortiden opstilles i, ville det have en interesse, men den viste mølle kan have "bagdele" som ikke er optimale.
Hvis man ser bort fra en mølles værste fjende...Tyngdekraften....så ville den aktuelle firevingers mølle også have et ret stort torsionsproblem ifald to af møllerne i den ene side havarerede.
Den påstås at have en 15% lavere opstillingspris. Færre materielle styrkeproblemer. Færre transport og opstillings priser, hvilket er god ved vanskelige tilgængelige opstillingsteder.

  • 6
  • 4

Oprindeligt var ideen vel at nedsætte komponetstørrelsen, så "store" møller kan opstilles på sites i områder med dårlig infrastruktur.

Men mon ikke den højere produktion og den "kortere" vindskygge (små rotorer kaster kortere vindskygge, men efterhånden samles de 4 vindskygger til en) gør typen interessant offshore. Her vil de halverede rotordiameter alt andet lige fordoble omdrejningstallet på akslen, hvilket kan reducere problemet med meget langsomme omdrejningstider på meget store rotorer. Det ligger der formentligt betydelige økonomiske besparelser i.

I hvert fald begyndte Vestas ret hurtigt at tale om havmøller i den forbindelse: https://www.rechargenews.com/wind/1655982/... På havet og på fjerne steder med dårlig infrastruktur, er de æstetiske problemer med multirotordesignet formentligt til at overse...

  • 4
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten