Teknisk konsulent: Gamle vindmøller er sikre nok

16. januar 2015 kl. 16:0716
Teknisk konsulent: Gamle vindmøller er sikre nok
Illustration: Morsø Kommunes beredskab.
Efter dagens vindmøllehavari på Mors afviser erfaren vindmøllekonsulent, at vindmøller på over 20 år generelt skulle være farlige at have stående. Han bakkes op af lederen af Energistyrelsens godkendelsessekretariat.
Artiklen er ældre end 30 dage

Episoden på Mors, hvor en 24 år gammel vindmølle kørte uden for al kontrol i et døgns tid, får ikke Danmarks Vindmølleforenings tekniske konsulent, Strange Skriver, til at mene, at det er farligt at lade vindmøller på over 20 år forblive i produktion.

Læs også: Løbsk vindmølle væltet efter et døgns afspærring

I alt kører der ifølge Energistyrelsens statistik i øjeblikket 3.489 vindmøller i Danmark, som har 20 år eller mere på bagen:

»Hvis møllerne bliver serviceret efter reglerne, er det ikke noget problem at lade dem køre i 30 år, for de gamle vindmøller er konstrueret med en stor designmargen. Det bliver nok værre, når de moderne vindmøller bliver ældre, for dér går man tættere på grænsen for, hvad møllerne kan holde til,« vurderer Strange Skriver.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Han henviser til, at man de sidste to år har haft en bekendtgørelse, der stiller særlige krav til eftersyn på ældre vindmøller med hensyn til slid og udmattelse – for eksempel i boltesamlinger på vinger og fundament.

Læs også: Løbsk vindmølle blev efterset i tirsdags

Peggy Friis er leder af Energistyrelsens godkendelsessekretariat for vindmøller og har rådgivet beredskabstjenesten på Mors, siden man torsdag opdagede, at møllen var ude af kontrol.

Hun er enig med Strange Skriver i, at de ældre vindmøller ikke udgør noget specielt sikkerhedsproblem, hvis servicefirmaerne følger de særlige krav til eftersyn af de ældre vindmøller:

Artiklen fortsætter efter annoncen

»Vores havaristatistik bekræfter dette. De ældre møller er ikke i overtal,« siger hun.

Ifølge Peggy Friis var det den mekaniske skivebremse på møllen, som svigtede, og det gjorde, at møllen kom til at køre i bagvind – altså at vinden rammer tårnet før vingerne. Det medførte igen, at de aerodynamiske bremser ikke virkede, og at kun én af de tre såkaldte forkants-spoilere blev aktiveret.

Den havarerede vindmølle havde en søstermølle tæt på, som allerede er stoppet, og hvis skivebremse man nu vil tjekke.

16 kommentarer.  Hop til debatten
Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
16
18. januar 2015 kl. 13:13

Undertegnede har tidligere haft DWP vindmølle og kender derfor konstruktionen.

Skivebremsen i en DWP vindmølle er hydraulisk påvirket til bremsning ved en statisk trykaccumulator der holdes tryksat op af en hydraulíkpumpe under normal drift. I tilfælde at spændingssvigt vil trykket i trykaccumulatoren kunne aktivere og holde bremserne. Vingebremserne er spoilere som fældes ud nogenlunde som det kendes fra en flyvinges flaps. De holdes inde af et statisk tryk i vingens egen hydraulikbeholder, og dette tryk udløses af en centrifugal aktiveret ventil ved overhastighed, og udløser derved holdetrykket i spoilerne. Problemet med spoilerkonstruktionen i modsætning til drejetip er, at spoilerne blæses ind hvis møllen står i bagvind og derved reduceres bremsevirkning , - men forsvinder dog ikke helt. Det kunne også observeres via billeder fra møllen på Mors idet den kørte længe med en moderat høj omløbshastighed i modsætning til det man har set når drejetip bremserne svigter. Møllen er med integreret gearkasse der er boltet direkte på krøjekransen med et stort antal Umbraco UNC stålbolte. Disse bolte var ved konstruktionen for korte hvilket gjorde at de ikke var elastiske nok og derfor knækkede. Dette er senere udlignet ved at sætte længere bolte i med en bøsning imellem. At møllehatten knækker af ved den lange løbskkørsel skyldes sikkert at boltene knækker, hvilket ikke er at betegne som unormalt i fald de er korrekt dimensioneret.

Nej, når først møllen er koblet fra nettet kan dette ikke bruges til nedbremsning ved en genindkobling af generatoren. Kunsten er at holde møllen indkoblet så længe det er tilrådeligt (når vi taler om STALL regulerede møller)

Medens vi havde møllene stillede vi nedbremsningsgrænsen til 32m/s i stedet for den default værdi på 28 m/s. I dette område bevirker STALL effekten i vingerne at effekten går ned, og dermed belastes møllen mindre end ved en nedbremsning. Det bevirkede at møllerne stort set aldrig nedbremsede med dertil hørende faremomenter for opslidning af bremsen før tid, og ligeledes undgik vi den kraftige påvirkning ved de voldsomme nedbremsninger midt i en storm.

At møllen på Mors kommer i bagvind er for denne type mølle en oplagt fejl, og det er da heller ikke styringens indstilling, idet den altid søger at holde møllen oppe i vinden, så længe der er spænding på nettet og dermed energi til krøjemotoren.

Det blive spændende at høre hvad havariundersøgelserne kommer frem til.

15
18. januar 2015 kl. 12:29

Tak til Niels Danielsen for henvisningen: https://www.forbes.com/sites/jamesconca/201...

Den viser at vindenergi ligger overordentlig lav i dødsstatistikken. Det er overraskende for mig at atomenergi ligger lavest. Min aversion mod atomenergi skyldes væsentlig, at den kan udvikle sig til store katastrofer (Tjernobyl,. Three Mile Island), den egenskab har vindenergi ikke.

14
18. januar 2015 kl. 12:08
  • Nej, det er tab af menneskeliv.

Jeg gentager: Situationen udvikler sig normalt så langsomt at man kan afspærre en sikkerhedszone.

Ingen af de løbske og kollapsede vindmøller der har været refererede i Ingeniøren, er kollapsede uden et forvarsel, hvor man har kunnet etablere en afspærret sikkerhedszone.

Det eneste problem er hvornår man skal sende teknikkere op i en havareret mølle, men da må man betragt møller som døde ting der kan ofres, og anlægge en konservativ forsigtigheds politik. Det er i den forbindelse en fordel at møller trods alt er af en begænset størrelse, og antallet er så stort, at man kan tillade sig at ofre en enkelt mølle uden at ruinerer hverken ejer eller forsikringsselskab, endsige mørklægger en hel region.

13
18. januar 2015 kl. 11:08

Jeg tvivler paa, at vindenergi kommer først.

Det kommer an på hvorledes det opgøres. Hvis man ser på hvor mange der bliver dræbt i energi sektoren ligger vindenergi højt. Hvis man ser på hele kæden fra at kul brydes af minearbejde med dårlig udrustning i kina, til dødsfald pga. lungesygdomme, og effekten af opkoncentrering af tungmetaller i miljøet, så ligger vindenergi lavt.https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2012/06/10/energys-deathprint-a-price-always-paid/

Vind energi er primært en fare for dem der arbejder på anlæggende, og det er bla. mit job at sikre at en vindmølle ikke er en farlig arbejdsplads.

11
18. januar 2015 kl. 10:22

Nej, det er tab af menneskeliv

Skal vi nu ikke kravle ned paa jorden fra mølletaarnet. Enhver energiproduktion kræver menneskeliv. Det maa være muligt at beregne forholdet menneskliv/kilowattime for de forskellige energiformer: Vind, kul, atom, bølge, sol, tidevand, ...

Jeg tvivler paa, at vindenergi kommer først.

9
18. januar 2015 kl. 08:30

Nu er den største konsekvens af et totalt bremsesvigt, tab af møllen. Situationen udvikler sig normalt så langsomt at man kan afspærre en sikkerhedszone. Så i realiteten en der ingen begrundelse for at monterer 3 eller fire bremser, når mindre end en promille af alle møller vil gå tabt i løbet af deres levetid. I dette tilfælde med 24 års drift, er det økonomiske tap begrænset. Miljøkonsekvenserne er heller ikke meget støre end ved en nedtagning, det eneste er risikoen for udslip af en mindre mængde gearolie, men det er ikke mere end at det rimeligt enkelt kan saneres.

8
17. januar 2015 kl. 22:44

Det virker amatør agtigt af enginørene, at man ikke har designet et andet bremse system som enten kan aktiveres med hydraulik eller manuelt...så man undgår denne slags situationer.

Hmm.. Møllen havde faktisk 4 uafhængige bremsesystemer, 3 forkants bremser, samt en skivebremse. Aktivering af en enkelt forkants bremse, eller skivebremse burde forhindre løbsk kørsel.

Jeg er ikke klar over hvorledes at forkants bremserne aktiveres, den pågældende mølle ligner ikke en der har noget som helst elektrisk eller hydraulisk inde i vinger eller nav. Jeg formoder derfor at forkants bremserne aktiveres rent mekanisk af centrifugal kræfternes påvirkning af en masse ophængt inde i vingerne. De kan fejle pga. manglende eller forkert vedligehold, eller at den ikke har kørt hurtigt nok rundt. Her er skivebremsen faktisk en ulempe, hvis den pga. manglende vedligehold ikke yder bremsemoment nok, vil den ikke stoppe møllen, men forhindre at centrifugal kræfterne aktivere de aerodynamiske bremser. I stedet kan man risikere at møllen bryder i brand når akslen med bremseskiven bliver så varm at tætningen ind til gearolien smelter.

Et andet problem et at møllen var kommet i bagvind. I bagvind er den aerodynamiske virknings grad af rotoren ikke så god, da vingeprofilets camber vender den forkerte vej. (Svare til at et fly med asymmetriske profiler flyver på hovedet) Forkants bremser aerodynamiske bremser virker vist heller ikke ikke ret godt når rotoren rotere baglæns. Helt galt går det for pitch regulerede møller som anvender selv-pitch, som backup i tilfælde af tab af aktiv nødkantstillings funktion. Her vil en baglæns roterende rotor trække vingen ind i vinden igen.

Den mekaniske bremse på denne type mølle vil normalt have bremsekalibre hvor nogle fjedre presser klodsen ind imod skiven. Hydraulisk tryk bruges til at holde bremsen fri af klodsen. Jeg har på Risager møllen der er opstillet på elmuset ved Bjerringbro, set et system hvor et stort lod i der hænger tårnet, via. en stålvire aktivere en tromlebremse. Lodet er så under normalt drift holdt oppe af en elektromagnet. Generelt er en mekaniske drifts bremse noget skidt.

7
17. januar 2015 kl. 21:18

Det virker amatør agtigt af enginørene, at man ikke har designet et andet bremse system som enten kan aktiveres med hydraulik eller manuelt...så man undgår denne slags situationer.

6
17. januar 2015 kl. 17:53

Er der nogen der er faldet over et videoklip af dette haveri? (Jeg ved godt, at der ligger videoklip af et andet mere kendt haveri på nettet).

5
17. januar 2015 kl. 14:31

Det får mig til at tænke på mangelfuld vedligehold, mere end egentlig konstruktions fejl.

Vedligehold har helt sikket noget at sige. Men manglende vedligehold burde ikke forårsage svigt i bremse systemer. Problemet er at ældre møller mangler diagnostic coverage i sikkerhedssystemerne. Det betyder at svejsede relæer, hydraulik akkumulatorer der har tabt forlade tryk, bremse klodser der er slidt ned, batterier der har tabt deres kapacitet, vingelejer der går træge etc. ikke bliver detekteret af sikkerheds systemet. Det er op til service montørerne at kontrollere, og rette disse fejl, inden de forstager et haveri. Et andet problem er at moderne møller har en design levetid på 20 år (Og er designet noget tættere på grænserne en de gamle møller), samt at sikkerheds systemet har en mission time der også er begrænset til 20 år. Det betyder at efter 20 skal der fortages en detaljeret inspektion for metal træthed, samt at alle sikkerheds komponenter skal skiftes. Efter 20 kan de originale sikkerheds komponenter ikke længere skaffes, og der skal foretages et redesign af software etc.

4
17. januar 2015 kl. 12:24

Nu er møllen 25år gammel og det må formodes det tidligere har blæst ligeså meget, om ikke mere.

Det får mig til at tænke på mangelfuld vedligehold, mere end egentlig konstruktions fejl.

3
16. januar 2015 kl. 17:37

Løber løbsk - jo - det betyder at man ikke kan bremse den.
Jeg er ikke inde i teknikken - men formoder at man godt kan koble den til nettet....</p>
<p>Ville et STORT behov for energi ikke kunne bremse en sådan mølle via generatoren? Altså simpelthen slutte en landsdel til den som suger strøm?

I mange år har der været krav om to uafhængige bremsesystemer. Det er ikke praktisk muligt at lave således at generatoren kobles ind igen hvis de svigter.

Ny har jeg aldrig arbejdet med stall møller men jeg forventer at drift strategien for disse gamle møller er nogenlunde således: 1: Der detekteres en fejl som bevirker at man gerne vil stoppe møllen. F.eks. højvind, overproduktion, høj temperatur etc. 2: Generator udkobles, og aerodynamisk bremse aktiveres. 3: Hvis omdrejnings tallet overstiger synkron + 10 til 20% i 200ms, aktiveres Nødstop. Dette aktivere skivebremsen, samt stopper alle motorer.

Problemet med stall møller er, jo højere overspeed, jo bedre virknings grad på rotoren. Det betyder at hvis man ikke fanger den hurtigt, skal der bruges den 3-4 dobbelte effekt af nominelt til at stoppe mølle.

Et andet problem er at generatoren er en asynkron generator, det betyder hvis den indkobles ved 10 til 20 % overhastighed så kan strømmen komme op på 4-6 gange nominel. Det vil betyde at maximal afbryderen tripper.

Hvis man vil bruge generatoren til at bremse med , så skal hele den elektrisk del af overdimensioneres kraftigt. Nettilslutning, kontaktorer, brydere, kabler, generator, etc.

Et andet problem er at møllen ikke stopper når generatoren genindkobles, den fortsætter med at køre rundet med ca. nominel hastighed. (Men det forhindre selvfølgelig overspeed)

2
16. januar 2015 kl. 16:37

Det er vist Mors der menes.

1
16. januar 2015 kl. 16:25

Løber løbsk - jo - det betyder at man ikke kan bremse den. Jeg er ikke inde i teknikken - men formoder at man godt kan koble den til nettet....

Ville et STORT behov for energi ikke kunne bremse en sådan mølle via generatoren? Altså simpelthen slutte en landsdel til den som suger strøm?

Ville være glad for lidt oplysning på dette emne.... :-)

-Lorenz