Overrasket branche: Gamle vindmøller producerer mindre strøm år for år
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 at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Overrasket branche: Gamle vindmøller producerer mindre strøm år for år

Tusindvis af danske vindmøller på land har i snit over en 11-årig periode produceret 0,6 pct. mindre strøm hvert år. Det viser den første danske analyse af energiproduktionen fra 3.128 danske vindmøller med mere end ti år på bagen.

Resultatet overrasker flere branchefolk, som forventede, at møllerne ville producere uændret over tid – i forhold til vinden.

»Vi er meget overraskede over forringelserne, som man ikke har kalkuleret med eller konstateret før,« siger direktør i vindmølleejernes sammenslutning, Danmarks Vindmølleforening, Asbjørn Bjerre.

I praksis fordeler tabet sig således, at halvdelen af møllerne i gennemsnit ikke viser nogen nedgang i produktionen, mens den anden halvdel i snit taber 1,2 pct. af produktionen om året. Og nedgangen har betydet tab, som måske kunne være undgået – både for den enkelte mølleejer og for samfundet.

Samlet set betyder en ca. 6 procents reduktion over 11 år, at vi kunne have undværet, hvad der svarer til en fjerdedel af Nysted Havmølleparks 72 vindmøller i samme periode.

Data siden starten af 1980'erne

Bag analysen står direktør for konsulenthuset EMD International Per Nielsen, som har analyseret vindmølledata i Danmark siden starten af 1980’erne, og han blev selv overrasket over det relativt store tal på 0,6 pct. i gennemsnit:

»Den nye erkendelse er også vigtig, fordi man ofte estimerer ydelsen fra en ny møllepark på basis af produktionstal fra en nabopark. Men da produktionsforringelserne har mudret billedet af vindens styrke og møllernes produktion de seneste 11 år, så får man en vurdering, som kan være temmelig forkert,« siger han.

Ifølge Asbjørn Bjerre viser tallene, at man som mølleejer ikke bare kan læne sig tilbage, når møllen er købt:

»Der er rigtig god økonomi at investere i et kontinuerligt, uvildigt eftersyn af møllernes tilstand og fabrikanternes og servicefirmaernes leverancer. Man skal virkelig følge op og passe på sin vindmølle, og vi vil som forening nu se nærmere på de årsager til nedgangen, som er nævnt i analysen,« siger han.

Kombination af flere årsager

Ifølge analysen – der omfatter data fra perioden 2002-2012 – skyldes nedgangen i produktionen en kombination af deciderede driftsstop, ændringer i terrænet omkring møllerne samt en gradvis forringelse af for eksempel vingeoverflader eller krøjesystem.

»Vore resultater viser, at der for både kunder og servicevirksomheder er noget at komme efter ved at forbedre produktionen for de kørende møller – for eksempel i form af nye serviceopdateringer,« siger Per Nielsen.

Teknologichef i Siemens Wind Power Henrik Stiesdal kalder analysen interessant, men afviser, at man kan overføre resultaterne omkring produktionsnedgangen til også at gælde for moderne vindmøller og offshore-møller:

»Havmøller har ikke problemer med høje træer og bygninger, og vore egne målinger på mølleparker til havs og til lands i USA viser ikke nogen nedgang i produktionen, når parkerne vedligeholdes af professionelle,« siger han og tilføjer, at analysen angår ældre møller, hvor ejerne tilsyneladende må acceptere et vist tab.

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

Nu er jeg ikke nogen ekspert på området, men bliver spoler ikke ringere til at generere strøm over tid? Men de skifter vel den slags under rutine service intervaller?

  • 1
  • 0

Vingerne bliver slidt, resultatet er mere turbulens end ønsket. Mekanikken bliver helt generelt slidt, og hvis statistikken også medtager møller, som ikke bliver grundigt vedligeholdt, så er det nok ikke en kæmpeoverraskelse at produktionen går ned.

  • 8
  • 0

En spole er en snoet ledning.
Når der løber strøm i en ledning er der en del side effekter:
Heraf er de to vigtigste:
1. Der dannes et magnetfelt rundt om strømmen, (højrehåndsreglen for strømretning og magenetfeltretning)
2. Der afsættes elektrisk effekt i ledningen, hvilket typisk omdannes til varme.

Magneteffekten inducere ligeledes en strøm i nabo ledere, men varmen danner ikke en spænding, medmindre vi snakker nogle helt specielle piezo elementer.

Spolens form tvinger strømmen til at løbe rundt i en spiral, hvilket gør at magnetfeltet dannes i samme retning både i midten og rundt om spolen, fra alle ledere. Derfor vil antallet af omgange være en vigtig faktor i at bestemme hvor stærkt et magnetfelt man får.
den anden væsentlige faktor er strømmens størrelse..

I en vindmølle bruges spolen primært på inverteren, og bliver såvidt jeg ved ikke brugt som AC transformer, hvilket gør at de dynamiske effekter af at ændre strømmens retning, og dermed "mod-inducere" noget strøm i spolen er meget lille.
modstanden gennem ledningen, og dermed hvor meget effekt man skal bruge for at få en givet strøm til at løbe vil altså være den primære kilde til tabet i dette scenarie.

Derfor vil slitagen af spolen og effektivitetstabet af spolen altså afhænge af om materialet tager skade af at blive varmet op, og kølet ned, om det er væsentligt hvor hurtigt op/afkølingen foregår, og hvor varmt koldt det bliver..

Det er altså jævnt svært at svare på hvor hurtigt materialet bliver beskadigt, og om det har nogen effekt på ledeevnen at det bliver svækket i mekanisk styrke - indtil der er et brud...

  • 3
  • 0

Jeg ville godt se resultatet, hvor driftstop var fjernet. Selvfølgelig er det en del af regnestykket, hvis ting skal skiftes og den ikke producerer strøm, men det er svært at konkludere om det er en nedsat produktion mens den er i drift, eller hvorvidt det er pga. længere driftstop, og møllen reelt performer som da den var ny.

  • 4
  • 0

Kan det tænkes at de omtalte møller har været sat ud af drift i kortere eller længere tid p.g.a. stadig kraftigere vindhastigheder i løbet af måleperioden ? Ref. artiklen "Tre havvindparker koblede ud under stormen" her på siden..

  • 0
  • 4

Slidt ja, men mon ikke også de bliver blødere ved lang tids belastning af forskellig styrke.
Blødere vinger vil vel have en tendens til at opsamle energien som varme i stedet for at overføre energien.
Der skal ikke så meget til før man kan registrere det.

  • 0
  • 1

Pointen er måske ikke en produktionsnedgang, men at halvdelen tilsyneladende ikke har nedgang, mens den anden halvdel har markant nedgang.

Det er klart, at kommentatorer her på siden ikke kan sige noget definitivt, for analysen er egentligt blot en mellemkonklusion i hvad der forhåbentligt bliver en opfølgende dybere analyse der fortæller noget mere præcist om møllerne og omgivelserne - både de der virker 100% og de der har faldende produktion.

  • 2
  • 0

Jeg er selv den lykkelige ejer af 3 vindmøller og er egentligt ikke så overrasket over faldet i produktion. Jeg ser som årsag til ½ til 1 % af faldet at ejerne ikke holder så godt øje med møllerne når der er gået nogle år. De første år stod man jo gerne op flere gange midt om natten når alarmen ringede. Nu har jeg slet ingen alarm mere men har helt overladt det til servicefirmaet. Servicefirmaerne har nogle smuttere ( og starter ikke møllerne op fra ca. kl. 24 til kl 6) og man kan så opleve at man pludselig ved visuel kontakt med møllen opdager at den står stille og har gjort det i flere dage. Da møllerne typisk stopper når der er noget vind løber tabet hurtigt op. En af mine møller står i en gruppe med 4 andre private vindmølleejere og jeg kan se at de heller ikke holder så godt øje med deres møller som før.
En anden årsag er at landskabet rundt om mine møller faktisk har ændret sig så der helt naturligt er mindre vind/produktion. (Større anlægsarbejder og nybygninger)
Men resultatet er da absolut værd at analysere.

  • 7
  • 0

Om spoler...


De eneste "spoler" af betydning findes i Asynkron Generatoren(e).
De fleste (formentlig alle) landvindmøller er så små at de ikke har nogen invertere, etc.
I forhold til påvirkningen fra lejer og gear er evt. forringelse af spolernes elektriske egenskaber negligerbar.
Derimod vil dårligt vedligeholdte lejer og især gear, sagtens kunne give en nedgang i virkningsgraden over tid på flere %.
Jeg ved ikke noget om de areodynamiske egenskaber på vingerne, men jeg kunne også sagtens forestille mig at mange år i vind + støv især i egne med meget sandede jorde, kan forringe vinges egenskaber.

  • 0
  • 0

Stort set alle møller der bygget indenfor de seneste 10 år har en eller anden form for inverter, og alle har en transformator eller deler en.


Transformerne der kobler vindmøllen til forsyningsnettet (typisk 690V/10,5 kV) bør ikke blive så slidt på 10 år at der er et mærkbart øget tab i transformeren.

Tror mere at nedgangen skyldes de mekaniske slitager på vinger, lejer, gearkasse og måske en manglende optimering/vedligehold af den reguleringsenhed som styre hele møllen.

Det kunne være meget rart at se en beregning hvor driftstop og især unødvendige driftsstop er fjernet fra beregningen.

  • 1
  • 0

Møllerne skulle holde i 25 år. Efter 25 år er møllene med et årligt effekttab på 1,2% nede på 74,21% effekt. Det må gå ud over møllernes økonomi.

  • 0
  • 0

Det er vist uden for emnet men det har da været en fornuftig investering selvom renterne i 1996 var noget højere end nu. Men 3-4 år er nu skudt helt ved siden af.

Jeg har i øvrigt overset at faldet var på 1,2% om året. Jeg troede det var over 10 år.

  • 0
  • 0

Det er vist uden for emnet men det har da været en fornuftig investering selvom renterne i 1996 var noget højere end nu. Men 3-4 år er nu skudt helt ved siden af.

Jeg har i øvrigt overset at faldet var på 1,2% om året. Jeg troede det var over 10 år.

  • 0
  • 0

Alt dette omkring spoler der bliver slidt er noget sludder.
Elektriske forbindelser i generator, converter, og transformer kan over tid blive dårlige, hvilket kan resultere i store effektafsættelser og brand.
Det kan være fornuftigt at inspicere hovedtavler med et FLIR for at finde dårlige forbindelser.

Årsagen til produktions nedgangen må nødvendigvis være at rotoren ikke henter effekt nok ud af vinden, eller at vinden ikke er så kraftig som forventet.
Et problem der resultere i et yderligere effektivitets tab på 2% i konverteringen af rotation af hoved aksel, til elektrisk energi vil betyde at noget vil blive meget varmt.
Et kølesystem på en komponent er ikke dimensioneret til at håndtere et dobbelt så stort tab som forventet.

Nogle vindmøller foretager de-rating af effekten hvis komponenter bliver lidt for varme, hvis dette ikke bliver opdaget (SCADA) kan det over tid medføre store produktions tab.

Årsagen til at rotoren ikke producere moment nok er enten at den ikke har den korrekte aerodynamik, eller at den bliver opereret i et forkert arbejdspunkt.
Det kan skyldes at overfladen af vingerne har mistet deres finish, specielt forkanten er vigtig.

En anden årsag kunne være at der er blevet skiftet sensorer til pitch positions måling, og at kalibreringen ikke er foretaget korrekt.
Der betyder at en vinge operere med en indfaldsvinkel der er forskellig fra de to andre, og giver øgede (Tilt Yaw) laster og forringet produktion.
Det vil nogen gange kunne høres fra jorden hvor vingerne lyder forskelligt når de køre rundt.

Det samme kan også ske hvis vindfane/vindsensor er blevet udskiftet men ikke blevet monteret korrekt på sit beslag. Det vil bevirke at rotoren køre med en krøjefejl, hvilket igen giver giver øgede (Tilt Yaw) laster og forringet produktion.

Kontrol systemet har algoritmer der sikre at rotoren operere med den optimale indfaldsvinkel (Tip speed ratio), det styres vha. blade pitch og moment på generatoren.
Møllen kan producere for lidt hvis den er konfigureret til forkert rotor type, støj emissions indstillinger, eller drift i kompleks terræn.
Indstillinger af kontrolsystemet, alarmer, warnings, unormale driftsparameter bliver normalt overvåget af møllefabrikanten hvis han har servicen på møllen.

En anden årsag til produktions tabet kan være at anemometeret/vindsensorene ikke måler korrekt vindhastighed.
Det giver sig udslag i et lille aktuelt produktions tab, men en stor tilsyneladende afvigelse af effektkurven.
Alt efter type af vindsensor, kalibrerings metode etc. kan der være variation i sensorerne, hvilket bevirker at effektkurven ændre sig ved udskiftnings af sensor.
Udfordringerne med at foretage absolut performance verifikation af en vindmølle, er på nivau med bilfabrikanternes opgivelser af brændstof forbrug. Problemet er at det er svært/dyrt at måle hvad vinden er hvis vindmøllen ikke havde været der.

Det som vindmølle ejere kan gøre er at sammenligne møllerne relativt med hinanden over tid.
-Sammenlign 10 min. vinddata i forskellige sektorer.
-Sammenlign effektproduktion i forskellige sektorer ift. energi korrigeret vind i forskellige sektorer.
-Sammenlign drift parametre som omdrejnings tal og pitch position ift.. vind og effekt.

Så kan man se om der er noget der ændre sig langsomt, eller momentant efter et service besøg.

  • 2
  • 0

Findes der undersøgelser af hvordan møllen producerer i forhold til anemometeret, nu og dengang?
Bevares data fra anemometeret ?

Måske...kort fortalt
I møllen er der en mængde sensor der er samplet forskellige samplings frekvenser alt efter hvor stor dynamikken er på den pågældende sensor, typisk er samplings frekvensen mellem 10 Hz og 50kHz.
Det er systemer som condition monitoring af lejer, og frekvens omformere der har de højeste samplings frekvenser. Disse systemer har normalt et trigger system der kan konfigureres til at lagere en buffer med høj sample frekvens hvis der er noget der se suspekt ud.

Data bliver behandlet/nedsamplet til 1 sek middel værdier som bliver afleveret til SCADA som live værdier.
Der bliver også genereret 10 minutters værdier som også er tilgængelig via. SCADA/Protokoller.

Disse data bliver replikeret fra møllen, til en eller flere servere i park, hos kunde, hos mølle service udbyder, og/eller møllefabrikant.

Så alt after aftale bliver disse data gemt, eller kopieret til dev/null.
Normalt er disse data ikke offentlig tilgængelig.
Møllefabrikanterne forsøger at undgå at konkurrenterne (andre producenterne) får adgang til detail data.
Og mølle operatørerne forsøger også at skjule hvor god deres business case er da de konkurrere om at byde på projekter, og på el pris.

  • 2
  • 0