Spørg Fagfolket: Hvorfor står vindmøllerne stille i stormen?

Illustration: Siemens Gamesa

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?

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvorfor maksimerer man vindmodstanden af en vindmølle?

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.

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvorfor satser man ikke på vertikale vindmøller?

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.

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvorfor er akslen på en vindmølle ikke vandret?

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.

Provokerende stilstand

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.

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvordan bliver de synkrone blink fra vindmøller styret?

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.

Læs også: Spørg Fagfolket: Får man mere vindmøllestrøm ud af kold luft end varm luft?

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.

Spørg fagfolket

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.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Man har tidligere set vindmøller stå stille på begge sider af den dansk-tyske grænse. Disse var en del af den ned-regulering der også sker og de blev betalt af det nordtyske elselskab. Denne regulerkraft betales både ved op og ned regulering. Det kan være billigere at stoppe 20-30 vindmøller i en periode i stedet for at stoppe et kraftværk. På det seneste er elnet ned mod Hamborg blevet udbygget, så de kan få en del mere vindstrøm til den store by.

  • 21
  • 0

Jeg bemærkede udtrykket lavvindsmøller. Jeg har spekuleret over om udbygningen af vindmøller med tiden betyder at man skal optimere vindmøllerne til en lavere vindhastighed?

  • 2
  • 1

Heroppe har man oplevet møller der har knækket i storm: https://ing.dk/artikel/endnu-en-vestas-mol...

Den højeste vindhastighed i stød der er målt på lokaliteten Neshagi er 82 m/s i stød og i stormen der rasede i juledagene i 2016, overlevede Enercon E44 møllerne, der erstattede Vestas møllerne 76 m/s. De blev dog ikke startet op igen, før teknikkere fra Enercon havde været indover.

Det er store kræfter på spil, 82 m/s medfører ca. 430 kg trykbelastning på en kvadratmeter.

  • 4
  • 1

...til at levere et load der svarer til forbruget. Kørte forbi Studstrup idag, og skorstenen spyede røg ud - så ja vindkraft medfører stor CO2 udledning fordi det ikke kan klare sig uden kulkraft backup!

  • 8
  • 45

Så lukningen af Moorburg har givet Vestdanmark en brunere farve på Electricitymap

måske? Men også i Tyskland synes der at være udsigt til 'nye' boller på suppen:

„Aus Gründen der Versorgungssicherheit bliebe dann keine andere Wahl, als Kohlekraftwerke länger laufen zu lassen oder Atomstrom aus Frankreich zu importieren.“ Das Vorziehen des Kohleausstiegs auf 2030 unter solchen Voraussetzungen wäre, so Liebing, „illusorisch“...

https://www.welt.de/wirtschaft/article2356...

  • 4
  • 17

Atomkraft er bedre til at levere et load der svarer til forbruget.

I varmesæsonen stiger forbruget til el-radiatorer og varmepumper når det blæser, stigningen i forbruget sker jævnfør graddagstabellen, vindmøllernes produktion stiger endnu hurtigere end forbruget stiger, atomkraft kan kun øge produktionen ved at starte nogle reserve reaktorer op, men vejrfronterne er for kortvarige til at det giver mening og godt det samme, for der er ingen driftklare reaktore i st-by.

  • 27
  • 3

Kørte forbi Studstrup idag, og skorstenen spyede røg ud - så ja vindkraft medfører stor CO2 udledning fordi det ikke kan klare sig uden kulkraft backup!

@ Peter

Hvis det indlæg er udtryk for det generelle vidensniveau i befolkningen, så kan jeg godt forstå nogen af de debatter der er på bl.a. Facebook. Der er i Danmark kun 3 centrale kraftværker tilbage, som bruger kul. Fyns Værket, Esbjerg Værket og Nordjyllands Værket. De 2 første stopper med at kul næste år, og Nordjyllands Værket senest i 2028. Så mht. Strupstrup det er mange år siden der er brugt kul.

  • 28
  • 5

I varmesæsonen stiger forbruget til el-radiatorer og varmepumper når det blæser, stigningen i forbruget sker jævnfør graddagstabellen, vindmøllernes produktion stiger endnu hurtigere end forbruget stiger,

Det er desværre ikke rigtigt.

For mange år siden fik jeg tal fra Vrå fjernvarmeværk der angav hvormeget energi de havde sendt ud per døgn og sammenlignede med vindproduktionen per samme døgn over et helt år.

Forbruget af varme havde ikke noget med vindhastighed at gøre,men i høj grad med temperatur.

Det er en bekvem VE usandhed at vindkraft faser med opvarmningsbehov og gentagelse er miljøforringelse.

  • 9
  • 10

Atomreaktorer udleder en masse varme, hvilket er et problem i sig selv.

Frankrig har måtte undvære en del energi af denne årsag for at undgå floder bliver for varme og dyrelivet slået ihjel.

https://ing.dk/artikel/hedeboelge-lukker-a...

Lystfiskere her i Danmark har måtte blive hjemme fordi de danske åer og vandløb også har været 'for varme' til at fiskene kan tåle at svømme rundt, uden at blive stressede og dø af overophedning/mælkesyreophobning. https://www.tvmidtvest.dk/holstebro/nu-aab...

  • 14
  • 3

Atomreaktorer udleder en masse varme, hvilket er et problem i sig selv.

Frankrig har måtte undvære en del energi af denne årsag for at undgå floder bliver for varme og dyrelivet slået ihjel.

https://ing.dk/artikel/hedeboelge-lukker-a...

Lystfiskere her i Danmark har måtte blive hjemme fordi de danske åer og vandløb også har været 'for varme' til at fiskene kan tåle at svømme rundt, uden at blive stressede og dø af overophedning/mælkesyreophobning. https://www.tvmidtvest.dk/holstebro/nu -aab...

I Danmark kan der anbringes ca 10 stk 300MWel/1GW termisk kogendevandsreaktorer på brugte hangarskibe som ankres tæt på store byer. Så vil restvarmen kunne nyttiggøres som fjernvarme. Hvis man lægger et kraftværk indenlands kan man enten fordærve en flod med varme,kun køre i fyringssæsonen eller bygge et køletårn der koster penge og fordamper noget af åens vand.Det giver ikke nogen mening hertillands hvor vi har tre strømmenede udløb fra Østersøen hvor fiskene er uspiselige takket være VE.

  • 1
  • 24

300MWel/1GW termisk kogendevandsreaktorer på brugte hangarskibe som ankres tæt på store byer. Så vil restvarmen kunne nyttiggøres som fjernvarme.

Selvfølgelig da, hvorfor har vi lagt fjernvarme på landjord - dybt tåbeligt, når man nu kan føre de store rør ind fra en platform der bevæger sig ude i søen.

Helt ærligt, vi skal de slet ikke lade os hindre af realiteter, det er jo ikek et forum for ingeniører det her vel?

Atomkraft er hetl gratis, ufejlbarligt, kræver ikke forsikring, kan levere fjernvarme, hodler i 120år (det højeste skråsikre bud fra Facebook-tosserne), er too cheap-to-meter.

Det er sgu for dårligt at vi ikke bruger det til at bygger Femern med - jeg er helt sikker på at operation plowshare vil hjælpe på det projekt. Eller hvad med metroen og den nye Ø-udvidelse ved københavn. Hvis man nu laver en ploughshare det rigtige sted i øresund, så lander jorden til lynetteholmen hvor den skal, og vupti en Ø. Det er totalt uden problemer, det er prøvet før, man trykker bare på knappen. Ingen problemer overhovedet.

I gang med civil-egnieering med A-kraft - det løse alt siger jeg bare - alt!

https://youtu.be/kpjFU_kBaBE

  • 16
  • 0

Det er desværre ikke rigtigt.

For mange år siden fik jeg tal fra Vrå fjernvarmeværk der angav hvormeget energi de havde sendt ud per døgn og sammenlignede med vindproduktionen per samme døgn over et helt år.

Forbruget af varme havde ikke noget med vindhastighed at gøre,men i høj grad med temperatur.

Nyt for mig at varmesæsonen for mange år siden strakte sig over hele året.

Når du sammenligner varmeforbruget om sommeren med små landmøllers el-produktion kan jeg godt forstå du ikke kan finde sammenhængen.

  • 5
  • 0

Et indlæg der foreslår atomkraft på gamle hangarskibe tæt på store byer, kan vel kun karakteriseres som trolling...ingen kan da mene det alvorligt.

  • 9
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten