Spørg Scientariet: Hvad sker der med de udtjente vindmøller?

En læser vil gerne vide, hvad der sker med havvindmøllerne, når deres levetid er udløbet. Og vil afløserne blive billigere? DTU Vindenergi og Siemens svarer.

Vores læser Baldur Norddahl har spurgt:

De nye havvindmølleparker har en forventet levetid på 20-25 år. Hvad sker der med vindmøllerne om 25 år? Kan installationer, fundamenter, vindmølletårn eller andet genbruges? Bliver næste generation vindmøller samme sted væsentligt billigere?

Spørgsmålene er opstået på baggrund af en debat her på ing.dk om prisen på vindmøllestrøm på længere sigt. For at sammenligne med et atomkraftværk, som ofte har en opgivet levetid på 60 år, vil det være interessant at vide, hvilke forventninger vi kan have til prisen på vindmøllestrøm de næste 20 til 60 år.

Peter Hjuler Jensen, viceinstitutdirektør ved DTU Vindenergi, svarer:

Havvindmølleparkerne er endnu så nye, at erfaringerne med genbrug ikke er så store. Foto: Siemens

Vindmøller har fra begyndelsen af 1980’erne i Danmark haft en formel designlevetid på 20 år, og i de senere år er det blevet mere almindeligt at se formelle designlevetider på 25 år.

Læs også: Spørg Scientariet: Hvorfor bruger Danmark ikke thorium til kernekraft?

Designlevetiden er et udtryk for den levetid, vindmøllen er beregnet til at have med en forudsætning om en meget lille svigtsandsynlighed, tilsvarende design af bygninger, broer m.m. Det betyder også, at middellevetiden beregningsmæssigt er væsentlig længere end designlevetiden.

Ved udløbet af den formelle designlevetid kan vindmøllen forblive i drift, såfremt der sker en udvidelse af service og vedligeholdelse af vindmøller med et skærpet specificeret inspektion af de sikkerhedskritiske dele af vindmøllen. Den udvidede inspektion er specificeret i vindmøllegodkendelsesordningens vejledning anneks 2 afsnit 4.

Såfremt det kan dokumenteres, bl.a. ved inspektion at enkeltdele, som eksempelvis tårne og fundamenter, at delene kan accepteres, vil de kunne anvendes i nye projekter, men under skærpet inspektion.

Læs også: Ugens ekspertspørgsmål: Hvorfor drejer vindmøller altid med uret?

Prisudviklingen for vindkraft er siden begyndelsen af 1980’erne dokumenteret i mange undersøgelser, og der har været en kontinuer kostforbedring. Industrien forventer en kosteffektivisering på havvindmøller på 30-40 pct. inden for de næste 5 til 10 år.

Målsætningen i den europæiske vindenergisektor er, at vindenergi inden for 10 til 15 år bliver den mest kosteffektive energikilde på markedet.

Rasmus Windfeld, pressechef i Siemens, supplerer:

De forskellige elementer af vindmøllen lader sig generelt genbruge i samme omfang som andet skrottet metal. Men sagen er, at erfaringerne med udrangerede havmølleparker ikke er så store.

Læs også: Spørg Scientariet: Hvordan kan vindmøller nedbringe en færges luftmodstand?

Den første havmøllepark i verden hed Vindeby, bestod af 11 møller og var placeret i det sydfynske øhav. Møllerne laver stadig den dag i dag strøm. Også Middelgrund ved indsejlingen til København har produceret strøm siden 2001 og fortsætter med det. Og andre og større havmølleparker er nyere.

I hvilket omfang man vil kunne genbruge for eksempel fundamenter, er svært at forudsige nu. Teknologien udvikler sig med rivende hast, og det er umuligt at forudsige, hvordan møllerne vil se ud om 15 og 20 år. Bare for at nævne et eksempel, var der næppe nogen, der for år tilbage havde gættet, at man ville finde løsninger, der pillede gearet ud af vindmøller og reducerede antallet af komponenter med op til 50 pct.

Med det, vi ved, er, at industrien er lykkedes med at nedbringe omkostninger til elektricitet produceret ved vind med 40 pct. hvert 10. år. Det er en udvikling, der fortsætter, og det er en bunden opgave, som industrien er på, hvis omstillingen til vedvarende energi skal lykkes.

I dag er strøm produceret fra landmøller den billigste måde at lave elektricitet på på tværs af alle teknologier, og det er ambitionen og troen, at havmøllestrøm vil nå til samme konkurrencedygtige stadie inden for en kortere årrække.

Spørg Scientariet

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 Scientariet.

Kommentarer (9)

Det er usagligt at betegne vind som 'den billigste måde', for værdien af en kWh vindenergi er ikke så høj som en kWh kulkraft - fordi vindenergi produceres meget skævt ift forbruget.

  • 3
  • 17

Det er vist mere usagligt at lade sin egen indgroede modstand mod en bestemt teknologi bære bestemmende for den terminologi man vælger at benytte.

Hvis prisen per kWh er lavere for vindkraft end for andre energikilder, er den da billigst. Det ligger ligesom i definitionen på ordet "billigst".

  • 8
  • 2

På land skrotter man små møller og bygger store. Men på havet er det måske bedre blot at udskifte selve møllen i toppen af tårnet. Det er vel der sliddet ligger.

  • 0
  • 0

I dag er strøm produceret fra landmøller den billigste måde at lave elektricitet på på tværs af alle teknologier,

Men hvorfor skal der stadigvæk gives tilskud?
OG
Hvor vil man finde plads uden at sende flere uskyldige mennesker ud i et støj-helvede?

  • 1
  • 13

På land bliver de gamle møller 'refurbshied' og sendt til østeuropa.
Årsagen er bla. at det er nemmere at få tilladelse til at installere nye møller ved at 'repower' nogle af de eksisterende sites med færre og større møller.
I Østeuropa er timelønningerne lavere, og det kan derfor bedre betale sig at holde gamle mindre møller kørende.

På land skrotter man små møller og bygger store. Men på havet er det måske bedre blot at udskifte selve møllen i toppen af tårnet. Det er vel der sliddet ligger.

For hoved komponenter som generator og gearkasse behøver der ikke at være meget forskel på fejraten pr. år ved det 12 og det 25 år. Den kunne f.eks være steget fra 3% til 4%.

Tårnene derimod er optimeret til den pågældende site, således at de kan leve 25år, med en lille svigtsansynligned. Ved fortsat drift over de 25år, risikere man svigt (nedstyrtningsfare) pga. metaltræthed.
Hvis møllen er blevet kørt anderledes end forudsat i lastberegningerne kan tårnet faktisk svigte før de 25 år, hvis møllem f.eks. har stået stille mere end forudsat, så er der ikke noget til at dæmpe bølgelasterne på tårnet når rotoren ikke køre rundt.

  • 4
  • 0

Tårnene derimod er optimeret til den pågældende site, således at de kan leve 25år, med en lille svigtsansynligned. Ved fortsat drift over de 25år, risikere man svigt (nedstyrtningsfare) pga. metaltræthed.


I sidste ende bestemmes tårnets levetid ved løbende vedligehold og tilstandskontrol.
De ældste platforme på Dan-feltet er fra 1972, og netop renoveret for yderligere 10-15 års drift, selv om designlevetiden var 25 år.
Så med passende vedligehold skulle en vindmøllepark nok kunne holde i 30-40 år.
Når man dimensionere efter levetid er der altid nogle belastninger man ikke helt har styr på, derfor ligger man ofte lidt ekstra oven på, så levetiden kan ofte strækkes en del ved passende vedligehold, forstærkning, udskiftning af kritiske komponenter.

  • 0
  • 0

I sidste ende bestemmes tårnets levetid ved løbende vedligehold og tilstandskontrol.
De ældste platforme på Dan-feltet er fra 1972, og netop renoveret for yderligere 10-15 års drift, selv om designlevetiden var 25 år.
Så med passende vedligehold skulle en vindmøllepark nok kunne holde i 30-40 år

Strukturen har sikkerhedsfaktorer der dækker over:
- Unøjagtigheder i beregnings model.
- Unøjagtigheder i materiale
- En meget lille sikkerheds margin (Nogle få procent).

Over de sidste 20 år er man blevet bedre til at beregne laster, samt kontrollere lasterne på møllen.
Disse forbedringer er blevet brugt til at fjerne materiale fra møllen=lave den billigere.
På eksisterende landmøller er der en del møller der har std. IEC. Tårne, dvs. tårne som er overdimensionerede da vind og turbolens er lavere end dette angiver i standard klaserne.
Det er også muligt at man kan udskifte styringen, og effektelektronik, med en der har en drifts strategi der generere lavere laster, det skal så gøres inden at lasterne er forbrugt.

Men det bliver svære at levetids forlænge jo mere møllen er optimeret fra starten af.
I dag er det ikke ualmindeligt at lave optimeringer hvor de forskellige møller på en site får deres egen individuelle opsætning af regulering ud fra topografien.

Men på et tidspunkt bliver man nød til at lukke loopet, og se på hvad møllen egentlig har oplevet i dens liv.
Det kan gøres ved at montere sensoere (strain, acceleration) strategiske steder, og beregne de resterende laster, og udmattelse vha. FEM og cycle count. (Gennem hele levetiden af møllen)
http://www.owi-lab.be/sites/default/files/...

Men efter nogle år er der kun materiale sikkerhedsfactorene tilbage, og så er man åbenbart nød til at foretage årlige NDT test af strukturen?
http://www.windpowerengineering.com/featur...
DNV-GL har kvalitets sikret beregninger og lastmålinger ifm. type certificering, af de fleste vindmøller i Europa.

  • 5
  • 0