Nordisk Energi 1
Vindkraft VIND OCH INTE OTUR – så kan Sveriges vi
ndkraftsfl otta gå för fullt Varför går vissa vindkraftverk sönder oftare än andra? I SWPTC:s stora honnörsprojekt om svåra driftsförhållanden, har man nu kunnat bevisa att det faktiskt inte handlar om ”otur” utan om vindens fl yktiga natur. FOTO: VATTENFALL Text Anna Hagnell S omliga vindkraftägare har haft otur genom åren: Verken har gått sönder och drabbats av stillestånd, långa produktionsstopp och kostsamma reparationer. I synnerhet är det växellådor som slutat fungera. I ett fall har en ägare tvingats byta så många som tre växellådor på nio år, på ett och samma verk. Ändå har förklaringen ”vissa drabbas mer av otur än andra”, varit den som ägare fått av vindkraftstillverkare säger SWPTC:s föreståndare Ola Carlson. – Tillverkarna har förklarat för sina kunder att ett fel kan ha många orsaker; kanske otur i gjutningen i fabriken eller materialbearbetningar som varit svåra att utföra. Detta visar att det är svårt att veta varför växellådor egentligen går sönder. DET KRÄVDES OMFATTANDE studier för att få en mer entydig förklaringsmodell. Det handlar nämligen inte om otur, den saken är klar. FÖR ATT KOMMA FRAM TILL detta har en mängd parametrar bokstavligen kartlagts – mycket handlar om beräkningar av de lokala förutsättningarna i förhållande till områdets topografi . Var ett vindkraftverk står, helt enkelt. Kartor har varit en viktig utgångspunkt och med hjälp av dem har topografi n identifi erats, såväl höjdskillnader som huruvida kringliggande mark är skog bevuxen eller består av öppna fält. 60 Dessa data har sedan lagts till befi ntliga vindmätningar varefter aerodynamiska beräkningar har kunnat göras. – Vindens hastighet är aldrig densamma över rotorns hela area. När man räknar ut ett vindfält för ett vindkraftverk så handlar det oftast inte om beräkningar som följer en snäll, rak linje, konstaterar Ola med ett leende. HAR MAN ÅTTA VINDKRAFTVERK i en park, fi nns det i praktiken också åtta individuella vindfält som alla skiljer sig från varandra. – Då gäller det att vara duktig på att räkna, för att kunna förutsäga hur förutsättningarna för de olika verken ser ut. Datorn får svettas en del, om man säger så. CHALMERS STORDATOR har tuggat igenom de många parametrarna – och resultatet förvånade forskarna. – Vi har kunnat se att vinden pendlar mycket mer än vad vi förväntade oss. På utsatta ställen slår vinden från sida till sida. I ena stunden snedblåser det 15–20 grader åt ena hållet, i nästa stund är det 15–20 grader från det andra. Det kan även blåsa snett uppåt. EN STOR DEL AV FÖRKLARINGEN till fenomenet fi nns i topografi n. Alla hinder, som bergknallar och branter, påverkar det enskilda verkets vindfält, liksom hur det står i förhållande till andra vindkraftverk. Ett verk som utsätts för dessa ständigt växlande vindar får märkbart större mekanisk last på sin växellåda, än ett verk som står i närheten i annan terräng! – De laster vi ser på vissa av de här verken passar helt enkelt inte in i standardberäkningar. De är extra mycket belastade. Och det i sin tur indikerar ju också att standarden för vindkraftverk är lite väl optimistisk för ett verk i komplex terräng, framhåller Ola. Parallellt pågår nu vidareutveckling av beräkningsmodeller för hur växellåda och andra mekaniska delar i maskinhuset slits av kastvindarna. – Det gäller ju att vi sorterar in platsen för ett vindkraftverk i rätt vindklass. I våra beräkningar ser vi att turbulensen ökar när terrängen är kraftigt kuperad. Vi har också kunnat konstatera att vid en viss lastnivå åldras verken inte särskilt mycket, men passeras den nivån bara en aning så åldras det mycket snabbare. Nu vill vi koppla ihop den där magiska gränsen till vindkraftverkets märkeff ekt. Då kan vi föreslå en sänkning av eff ekten vid svåra vindförhållanden. På Västgötaslätten finns förutsättningar för att hålla sig under den gränsen, eftersom det är stora öppna fält där en jämn vind drar fram, till godo för vindkraftverken. Mer svårberäkneliga vindar finns exempelvis i Dalarnas kuperade landskap där verken tar mer stryk, menar Ola. – Därför måste tillverkarna ta höjd och Nordisk Energi 6 2019