Vores læser Benny Knudsen har spurgt:
Det stormer en halv pelikan. Halvstore grene knækker af træerne. Alligevel ser jeg et utal af store vindmøller i landskabet stå stille. Enkelte roterer ganske langsomt. Der er ingen tegn på stop pga. tekniske fejl.
Energipriserne har himmelflugt, vi bombarderes med klimakrise og CO2-regnskaber – og alligevel står mange vindmøller stille. Det ser jeg som noget af et paradoks. Hvorfor?
Henrik Stiesdal, opfinder og vindmøllepionér, svarer:
Ja, det er også lidt af et paradoks!
Man skal reelt skelne mellem to situationer: Dels den, som du beskriver, hvor det virkelig stormer, halvstore grene knækker af træerne, og møllerne står stille, dels den, hvor det bare blæser nogenlunde normalt, men hvor møllerne alligevel står stille.
I den første situation kan det være, at vinden har været over 25 m/s. Det er normalt den vindhastighed, hvor vindmøller stoppes for at reducere risikoen ved drift i meget høj vind.
Rent principielt er der ikke noget, som forhindrer møllerne i at fortsætte driften ved vindhastigheder over 25 m/s, men de dynamiske laster stiger betydeligt med vindhastigheden, og risikoen for, at en mindre fejl udvikler sig alvorligt, bliver også højere.
Derfor har man siden pionertiden i 1970’erne haft en vindmåler på vindmøllen, som kan give stopsignal ved for høj vind. Til at begynde med var stopvindhastigheden på nogle møller oppe på 28 m/s, men der blev snart konsensus om 25 m/s.
Nu om stunder er der også ‘lavvindsmøller’ med store rotorer på moderate generatorstørrelser, som stopper allerede ved 18-20 m/s.
Store vindmøller stopper ikke helt, men kører blot langsomt rundt i friløb. Det er der flere årsager til:
For det første skal en bremse, der kan holde møllen helt fast ved enhver vindhastighed, være meget kraftig. Det duer ikke, at den kan skride lidt en gang imellem, for så sker der uvægerligt det før eller siden, at den skrider et par gange lige efter hinanden, bliver lunken, mister lidt friktionskoefficient, skrider lidt mere, bliver rigtig varm, mister mere friktion, og så til sidst skrider nok til at brænde helt af, ofte med en større brand til følge.
For det andet har hovedlejerne på store møller ikke godt af at stå helt stille i situationer, hvor der er dynamiske belastninger på rotoren. De kan godt klare at stå helt stille i stille vejr, men når der er store kræfter på rotoren, optræder der mikrobevægelser mellem rullerne og løbebanerne, og så får man frettingskader og små friktionssvejsninger på løbebanerne.
Disse skader kalder vi i vindmølleindustrien for ‘stand till marks’. Mange hovedlejer på vindmøller har med tiden fået ‘stand still marks’, de fleste har klaret det, men en del har haft forkortet levetid af den årsag.
Endelig kan der ske det, at der i meget høj vind kan optræde en form for rytmisk hvirvelafløsning på vingerne, som kan give anledning til svingninger i vingerne og i alvorlige tilfælde vingebrud. Det sker navnlig, hvis vindmøllen ikke er orienteret lige op mod vinden. Erfaringen viser, at en krøjefejl på ca. 30 grader er særligt uheldigt og let giver anledning til svingninger.
Det tager tid for rytmisk hvirvelafløsning at bygge sig op, og ved at lade vindmøllen rotere langsomt, opnår man at flytte den enkelte vinge væk fra den kritiske position, før svingningerne når at have en størrelse, som betyder noget.
Så er der den anden situation, hvor det bare blæser nogenlunde normalt, men hvor møllerne alligevel står stille. Her er forklaringen en helt anden. Møllerne står stille, fordi elnettet ikke har kapacitet til at aftage den elektricitet, som møllerne kunne have produceret.
Denne situation er naturligvis mere provokerende. Vi har massevis af grøn strøm, men har ikke noget at bruge den til.
Der er to oplagte løsninger. Enten må elnettet udbygges, så vi kan levere strømmen til en større skare af kunder, så vi kan få skruet ned for fossile kraftværker, eller også må vi selv skabe et større forbrug, så strømmen kan udnyttes.
Systemoperatøren, Energinet, arbejder vedvarende på den første løsning med stadig bedre udlandsforbindelser. Selvom vi i Nordeuropa ofte har nogenlunde de samme vejrsystemer, er der altid en tidsforskydning, så en front, der giver anledning til stærk blæst hos os, vil som regel have passeret Storbritannien for nogen tid siden og derfor ikke giver anledning til så meget blæst derovre.
Så bedre kabelforbindelser til Storbritannien, Tyskland, Holland osv. bliver etableret eller er undervejs.
Udlandsforbindelserne rækker ikke helt, for vi skal også kunne transportere strømmen internt. Her sker også en vis udbygning, men det er ikke altid uden problemer, fordi der generelt er stor modstand mod nye højspændingsledninger.
Her kommer den anden løsning på banen. Vi skal have lavet større, lokale forbrug, som naturligvis skal være meningsfulde. Meningsfulde forbrug omfatter varmeforsyning (hellere med varmepumper end med dypkogere), energilagring og produktion af brint til brændstof m.v.
Det har været en stor hindring for etablering af sådanne nye, meningsfulde forbrug, at der har skullet betales tarif på transporten af strømmen. Med energilagring betaler man både for at aftage strømmen og for at levere den tilbage til nettet igen.
Heldigvis er der stor opmærksomhed på at få ryddet disse hindringer af vejen eller i det mindste få dem begrænset. Der er netop kommet et udkast til et nyt arrangement for tarifferne for store forbrugere og leverandører, og med lidt held vil vi i de kommende år se yderligere forbedringer på mulighederne for at levere og aftage overskudsstrøm uden alt for mange fordyrende faktorer.
Og så kan vi få møllerne til at køre hele tiden, bortset fra når det blæser under 3 m/s eller over 25 m/s.
Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.
