Framtidens Vindkraft 1
med vind för vindkraft Norrländska Glötesvålen Vi
ndpark som ägs av IKEA och drivs av OX2. 30 vindkraftverk från danska Vestas. Årlig produktion 220 GWh. (Foto: OX2) ➛ När det gäller klimatet i norr är det främst extrema vindhastigheter, kyla, snö och luftfuktighet som kan påverka produktionen negativt. Snö i kombination med hög luftfuktighet samt temperaturer mellan 0 och minus 15 är värst eftersom det är under dessa förhållanden som is bildas på verkets yttre strukturer såsom tornet, nacellen och vingarna. Moderat isbildning på torn och nacellen är av mindre betydelse medan bara tunna islag på vingarna reducerar verkets effektivitet markant p.g.a. ändrade aerodynamiska egenskaper på vingytorna. Tjockare isbildningar på vingarna kan vara betydande viktmässigt och skapa ojämn rotation och farliga mekaniska påverkningar av vingarna såväl som verkets övriga delar som tex torn och nacellen. Om inte verket har anordningar som tar bort isbildningen måste det stoppas av säkerhetsskäl. Det betyder en ekonomisk förlust för verkägaren och kan påverka mängden av tillgänglig el för elkonsumenter och skapa störningar i elnätet när kapacitet måste dras ut med kort varsel. Danska Vestas ledande inom arktiska vindkraftanläggningar Även om de flesta producenter av vindkraftverk har lösningar till avisning av vingarna är det inte så enkelt att utveckla en lösning som fungerar snabbt och effektivt. Olika tekniker har provats som tex mekanisk avskalning av isen med luftslang monterat i vingen som utvidgas med komprimerad luft, dessutom hydrauliska system, vibrationssystem och ultraljudssystem. Gemensamt för mekaniska system är att de påverkar vingarnas vikt, böjlighet, styrka, prestanda och livslängd negativt. Andra system är termiska och smälter bort isen men även här finns det nackdelar som hög energiförbrukning, lång reaktionstid och termisk negativ påverkan 50 FRAMTIDENS VINDKRAFT 2021 av vingens material och därmed dess styrka och livslängd. Tex provades under en tid system som värmde upp vingytan inifrån med varm luft som blåstes genom kanaler inuti vingen, ungefär som en stor hårtork monterad vid vingens bas. Men lång reaktionstid, hög energiförbrukning, medioker verkningsgrad samt ökad vikt och potentiell termisk skadegörelse på vingkompositen gjorde att man avvecklade den. Därefter har man försökt med tunna elektrotermiska element inbyggda mellan vingens bärande strukturmaterial och det skyddande ytterlagret men också här kan man få problem. Dels är de termiska element elektrisk ledande vilket kan ge problem med blixtskydd, dels kan den snabba uppvärmning av yttermaterial och underliggande strukturmaterial med olika termiska egenskaper skapa mekaniska spänningar som förstör limningen mellan materialen och därmed vingen. Inte desto mindre har de flesta producenter i dag valt en elektrotermisk lösning i en eller annan form eftersom den trots materialutmaningar har visat sig mest effektiv, snabbreagerande och energisnål. Vestas’ lösning är elektrotermisk och verkar i ytan på de yttersta tvåtredjedelarna av vingen där isbildning skadar vingens vindutnyttjande som mest och mekaniskt kan påfresta vingstrukturen fatalt. Vestas lovar att vindkraftverket kan upprätthålla 90 procent av den vanliga produktionsförmågan även under mycket svåra klimatförhållanden som är relaterade till kyla, snö eller isbildning. Bolaget har ett så stort förtroende för sin egen teknologi att man utlovar en produktionsgaranti inom de 90 procent ner till minus 30 grader Celsius under väderförhållanden som i övrigt skulle tillåta normal produktion på den givna platsen. Det vill säga att enda skillnaden mellan platsens ”normalväder” och de arktiska förhållandena är att det är kallt ner till minus 30 och att is kan bildas på vingarna.