Större turbiner ger nya krav för storskalig vindkraft

Foto: Vattenfall

Vindkraft till havs i den omfattning som nu planeras kräver större turbiner. Vattenfall skärper därmed kraven på leverantörerna och på det egna utvecklingsarbetet.

I slutet av 1970-talet hade de största vindkraftturbinerna en effekt på några hundra kilowatt. Idag är de största kommersiellt tillgängliga turbinerna på 5-7 megawatt och på ritborden konstrueras turbiner på upp till 20 MW.

Stora produktionsenheter betyder att det blir färre enheter att serva, och det finns också andra fördelar. Men ju större turbinen är, desto svårare blir transporten och byggandet. De olika delarna är så stora att de inte kan skeppas under broar och andra hinder. Jättelika kranar behövs för att få dem på plats.

Den fysikaliska lagen säger att när de roterande vingarnas längd fördubblas, så ökar materialets volym – och därmed massan och kostnaden – med kuben på diametern. Turbinerna måste därför dimensioneras för väsentligt större laster och redan i ett tidigt konstruktionsskede måste man räkna med optimala säkerhetsmarginaler.

– Dagens internationella standarder, som producenterna utgår från, är kanske otillräckliga när man utvecklar maskiner på 20 MW. Till exempel sades det att växellådorna i dagens vindkraftturbiner, bland annat i Horns Rev, skulle hålla i 20 år, men det har visat sig att de går sönder mycket tidigare.

– För att bygga 7.200 MW i Nordsjön krävs beprövad teknik. Den avgörande frågan är inte valet mellan 5 eller 7 MW turbiner, utan att vi kan lita på att de producerar som utlovat. Därför vill vi att leverantörerna ska bevisa och demonstrera tillförlitligheten och tillgängligheten hos den produkt de säljer, understryker Sven-Erik Thor.

Utformningen av turbinerna är en fråga för leverantörerna. Vattenfalls egen forskning och utveckling är istället inriktad på utveckling av byggplatserna samt på drift och underhåll. Att utvärdera vindhastighet och andra förutsättningar är en avgörande faktor.– Tio procent högre genomsnittlig vind betyder omkring 30 procent mer energi, påpekar Sven-Erik Thor. Därför behöver vi tillförlitliga beräkningar av den lokala vindstyrkan, korrigerad för normalår.