Spørg Scientariet: Hvorfor er vindmøllerne lige høje?
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.

Spørg Scientariet: Hvorfor er vindmøllerne lige høje?

Vores læser Peter Stensgaard spørger:

Hvordan kan det være, at alle vindmøller i en vindmøllepark er lige høje?

Det må vel være sådan, at effekten, man kan hive ud af vinden, må være en funktion af det areal, som vingerne dækker. Ved at reducere nogle mølletårne med f.eks. 10 m og hæve andre med 10 m, må man kunne udnytte et væsentligt større 'vindareal' og dermed øge effekten af vindmølleparken.

Der synes heller ikke at være nogen beregning af placeringen af møllerne indbyrdes i parken, udover at vingerne ikke må kunne ramme hinanden uanset vindretningen.

Turbulens har givetvis noget at skulle have sagt i denne forbindelse, men i parker, hvor alle møllerne har samme højde, må de 'bagerste' stadig være udsat for turbulens. Er der nogen mening i spørgsmålet?

Læs også: Spørg Scientariet: Hvor mange vindmøller kan dække halvdelen af Danmarks elforbrug?

Paul van der Laan, forsker på DTU Vindenergi, svarer:

I teorien kunne man godt bygge en vindmøllepark med forskellige navhøjder for at reducere wake-effekten (opstrømsmøllernes ’kølvandseffekt’, der medfører lavere vindhastighed og højere turbulens (vindhastighedsfluktuationer)), men det er ikke en energieffektiv løsning.

De laveste møller producerer mindre end de højeste møller, i hvert fald for de vindretninger, hvor der ikke er betydelig wake-effekt.

Det er fordi, der er mere vind i større højder, og der er ofte kun et bestemt antal vindretninger, hvor wake-effekten er stor.

Læs også: Kronik: Sådan kan Nordsøens vindmøller dække Europas elforbrug

Hvis layout af vindparken f.eks. er:

X X X
X X X
X X X

så har man den største wake-effekt for kun fire vindretninger (0, 90, 180 og 270 grader), og en mindre wake-effekt for 45, 135, 225 og 315 grader.

For alle andre vindretninger er der ingen (eller meget lille) wake-effekt, hvis afstanden mellem møllerne er stor nok.

Læs også: Se timelapse fra nattearbejdet med Anholt-parkens første monopæle

En bedre løsning for at reducere wake-effekten er at optimere layout af vindparken, som DONG Energi har gjort med Anholt-vindparken.

Hvor de første vindmølleparker på havet blev bygget i et rektangulært layout, hvor vindmøllerne har en konstant afstand mellem hinanden, som for eksempel Horns Rev eller Nysted vindparker, har Anholt et kompliceret layout, hvor afstanden mellem vindmøllerne varierer.

DONG Energi har brugt en model for at beregne energitab i vindparken fra wake-effekten for forskellige designs af vindparken, og de har valgt det mest energieffektive layout inden for designbegrænsninger og for et bestemt vindklima.

Hvis for eksempel vinden blæser mest fra vest, så kan man bygge en vindpark med en lille afstand mellem vindmøller i nord-sydlig retning (hvor wake-effekten ikke er vigtig) og en stor afstand mellem vindmøller i vest-østlig retning.

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

Jeg tror desværre mere, at du ikke har forstået svaret.

Nu prøver jeg med nogle tal til eksempel, omend de ikke er rigtige:

Ca 10% af tiden opstår der wake-effekt, hvor møllerne mister 25%. Dvs. at der mistes 2,5% af potentialet.

Hvis man derimod byggede 2 møller, hvor den ene var dobbelt så høj som den anden, til de samme penge som 2 lige høje møller, så ville tabet blive langt større. Den høje mølle (som er 33% højere end 2 lige høje), ville koste langt mere end en "normal" mølle, og yde måske 20% mere, imens den lave mølle ville blive lidt billigere, men tabe måske 30% i ydelse. Men endda i dette regnestykke bliver de 2 uens møller samlet set dyrere, så det må kompenseres ved at sætte kortere vinger på, og så bliver tabet langt større.

  • 8
  • 0

Vindskyggen er meget højere end møllen, fordi vindens hastighed er den halve bag møllen, så luften strømmer op ad.

  • 1
  • 2

......der gør at "masseproduktion" giver et billigere produkt......sådan at forstå: En beregning, En tegning, En form, En type af montage ....fortsæt selv.

De hypotetiske tab der kunne være/er ved wake effekter opvejer ikke prisen på flertype parker, sådan som jeg ser det.

  • 1
  • 1

......der gør at "masseproduktion" giver et billigere produkt......sådan at forstå: En beregning, En tegning, En form, En type af montage ....fortsæt selv.

Det er samme problem, hvis man skal dække et stort driftsområde med f.eks. 2 blæsere. Den bedste løsning får man typisk ved at anvende det gyldne snit, dvs. 2 blæsere med hhv. 62 og 38% kapacitet. Men foreslår man det, ser folk helt mærkelige ud i hovedet (det er jo ikke runde tal..!!?), og ender med at insistere på 2x50%, som oftest vil have "huller" i driftsområdet.

(OK, ikke helt samme problem... Men de er beslægtede i mit hoved...)

Næ, mange ens, det kan folk forstå, og det reducerer mulighederne for at lave fejl.

  • 0
  • 0

Så vidt jeg har forstået så findes der biometric vinger der efterlader meget lille 'wake-effekt' så tabet bliver mindre.

Wake effekten er ikke så meget turbulens, som det faktum, at man har suget energi ud af luften. Det foregår i praksis ved at luften bremses op, og derfor er der ikke så meget hastighed på vinden nedstrøms fra møllen. Det kommer først igen, når "cylinderen" af luft bag en mølle er "trukket op i fart" igen af den omkringstrømmende luft.

Den "sekundære" wake-effekt jeg tror du omtaler, som bestemt også er tabsgivende, kan de fleste dyr eliminere eller undgå ved at benytte formbare vinger/finner (det gælder også under vand). Det gør også passagen gennem luften mere støjsvag, da det netop er disse små hvirvler, der er ansvarlige for størstedelen af støjen. De winglets der sidder på moderne fly er et lille, simpelt skridt i den retning.

For at gøre det rigtigt, skal formen på vingerne kunne ændres, og her er der mig bekendt et stykke vej endnu med vindmøllevinger.

  • 1
  • 0

Der er lige publiceret en artikel om emnet (på engelsk):

http://www.sciencedirect.com/science/artic...

I artiklen viser man, at der kan være et 2% energi gevinst for en offhore vindpark med forskellige navhøjder hvis vindmøllerne står meget tæt på hinanden (afstand er mindre end 5 rotor diameter). Moderne offshore vindparker har en større afstand mellem vindmøllerne og kan bedre optimeres i det horisontale layout.

  • 0
  • 0