Med flere rotorer øker strømproduksjonen fra vindturbiner, viser modellering

[Ove Kvam]

Samtidig observerer jeg med interesse at det også, spesielt etter 2016-definisjonen, også kan regnes som unøyaktig å kalle det en vindturbin også, det sies der at det er en komponent av en vindmotor i et vindkraftverk.

Jeg synes kraftverk er upresist også. Det er jo et energiverk, eller til nøds effektverk. På engelsk brukes power (effekt) i stedet for kraft.

 

Når man prater om vindkraft og vannkraft, mener man vindenergi og vannenergi.

[Ove Kvam]

I utgangspunktet overrasket over at det faktisk blir billigere. 4 gir, 4 generatorer, 4 invertere... Høyst merkelig. Jeg skjønner at man kan gå ned på dimensjonen av bladene, men likevel.

 

Vestas er glade i gir, men det går å lage turbiner uten også. Enercon bruker en større generator med flere poler for å slippe giret. Jeg vil tro dette er enklere jo mindre rotoren er, siden de da snurrer raskere rundt.

[KjeRogJør]

 

I utgangspunktet overrasket over at det faktisk blir billigere. 4 gir, 4 generatorer, 4 invertere... Høyst merkelig. Jeg skjønner at man kan gå ned på dimensjonen av bladene, men likevel.

 

Vestas er glade i gir, men det går å lage turbiner uten også. Enercon bruker en større generator med flere poler for å slippe giret. Jeg vil tro dette er enklere jo mindre rotoren er, siden de da snurrer raskere rundt.

Går ut fra at det ikke finnes friksjonsfrie og dermed tapsfrie gir.

Så da burde det vere best å gå forbi dette trinnet.

Med flere poler er greit, men det blir større fleksibilitet med frekvensomformer, så kan den produsere i forskjellige rotorhastiheter.

[Gjest Slettet+45613274]

Går ut fra at det ikke finnes friksjonsfrie og dermed tapsfrie gir.

Så da burde det vere best å gå forbi dette trinnet.

Med flere poler er greit, men det blir større fleksibilitet med frekvensomformer, så kan den produsere i forskjellige rotorhastiheter.

Alle vindmøller, gamle som nye, har frekvensomformer.

[55GE57GD]

 

Sammendraget i artikkelen nevner ikke støy. Selve artikkelen ligger bak en betalingsmur, kanskje foreningen din burde betale for tilgang?

 

DOIen er https://doi.org/10.1063/1.5097285 med den kan en lett få tak i artikkelen. Det finnes et par "Doi2pdf"-konverterinigssider der ute

 

Støy er såvidt jeg kan se ikke nevnt i kildeartikkelen.

Takk for opplysninger. Fant ellers at ifølge https://www.windpowermonthly.com/article/1521072/measurable-power-gains-found-multi-rotor-vestas-concept gir de ikke mer støy. Ifølge http://www.windfarmbop.com/tag/multi-rotor/ er støyen ikke signifikant høyere. Men det virker som om bransjen helst ikke liker å snakke om støy, og særlig ikke om infralyd.

Pål Jensen

Seniorrådgiver i Norsk forening mot støy

[Simen1]

Undrer meg litt over at de ikke har oppdaget noe slikt tidligere.

Det har ikke vert så lett å skalere det opp med tanke på styrken til bladene og slike ting.

Dessuten er jo vekten på blader og "generatorhus" blitt formidabel etterhvert.

Monteringen krever enormt utstyr også.

Kanskje kunne lettere komponenter gjøre både montering og demontering med tanke på gjenbruk lettere.

Nå blir de vel nærmest felt som trær når de skal ned, og masse dyrt utstyr knust i fallet.

Kan ikke akkurat bli så billig det heller(?)

Det er oppdaget tidligere og har lurt i bakgrunnen en god stund. Det har bare kommet i skyggen for det voldsomme fokuset på ensidig skalering av blader, master og generatorer. Det har gått så langt at nå er skip, trailere og svinger den begrensende faktoren. Som igjen gir utfordringer med opparbeiding av gode nok anleggsveier. Fokuset har kanskje vært for ensidig for lenge. Omtrent som Pentium 4 ble kongen av klokkefrekvens, før de fant ut at det ga mer nytte å fokusere på økt ytelse (MHz * IPC) og flere prosessorkjerner.

 

Når det gjelder antall per mast så er det ikke så enkelt som å masseprodusere 1000 små turbiner og sette de sammen i et større stativ. Det begrenser seg hvor praktisk det er også, for det medfører et voldsomt komplisert stativ og veldig mye montasjearbeid å sette sammen 1000 generatorer med hver sine deler. Jeg tror konfigurasjonen i artikkelen går langt nok i å redusere størrelseproblemene, uten å innføre problemene i andre enden av skalaen. Kanskje 4 turbiner er passe, kanskje 8, kanskje 3. Jeg vet ikke, men jeg er ganske sikker på at 1 stk 12MW kan by på størrelseproblemer og at 1000 små på til sammen 12MW skaper et helt annet sett med problemer. Optimal kostnadseffektivitet ligger nok et sted i mellom. Kanskje på 4 som i artikkelen.

Endret 19. oktober 2019 av Simen1

[Eivind Helle]

Jeg antar at en struktur med fire rotorer også vil være fire ganger så effektiv til å ta livet av fugler som prøver å passere.

[Simen1]

Jeg antar at en struktur med fire rotorer også vil være fire ganger så effektiv til å ta livet av fugler som prøver å passere.

Jeg skulle til å si at jeg antar risikoen for fugler antagelig følger det totale sveipearealet, men kom til å tenke på at det burde veø egentlig følge vingearealet. Ved ennå nærmere ettertanke så har nok disse kvadruple turbinene lavere hastighet ved vingespissene enn en diger med samme sveipeareal. Fuglene må altså fly nærmere et av navene for å bli truffet. Så jeg vil faktisk tippe at disse tar livet av litt færre fugler enn en stor med samme sveipeareal. Men det pynter neppe så mye på statistikken at jeg blir for landbaserte vindturbiner.

[joakimb]

Jeg antar at en struktur med fire rotorer også vil være fire ganger så effektiv til å ta livet av fugler som prøver å passere.

Kanskje ryker det mindre fugl hvis turbulensen er en del av det som gjør at fuglene skades/dør.

[Kahuna]

Kanskje ryker det mindre fugl hvis turbulensen er en del av det som gjør at fuglene skades/dør.

Kanskje. Det er i så fall bare nok en ting til fugler ikke helt klarer å håndtere, som biler, busser, tog, vindusruter, luftkabler..

 

Fuglers evne til å lære seg å håndtere en ny trussel er begrenset. Da må nesten vindmøllene tilpasses de fuglene som er i nærheten. Kanskje det kan plasseres 'fløyter'* på turbinbladene som hjelper fuglene å lokalisere dem? Eller hva med irregulære mønstre på bladene så fuglene enklere kan bedømme avstanden?

 

*gjerne en kombinasjon av lav styrke/høy frekvens så det dempes fort i luft og ikke er hørbar på mer enn et par vingeradiuser..

[Sutekh]

Alle vindmøller, gamle som nye, har frekvensomformer.

Nope.

 

De fleste nyere vindturbiner har enten en omformer som styrer rotorstrømmen og typisk har en merkeeffekt tilsvarende i området rundt 30% av merkeffekten til hele turbinen, eller omformere som tar all effekten fra turbinen. I første tilfellet så får du en viss evne til hastighetsregulering (tommelfingerregelen er at du kan styre hastigheten tilsvarende ratingen på omformeren, så har du en omformer på 30% av merkeeffekten kan du sånn ca. regulere hastigheten innenfor 70-130% av nominell) mens en fulleffektomformer kan i prinsippet styre hastigheten fritt.

 

Tradisjonelt har f.eks. Vestas brukt hurtigløpende, dobbeltmatede induksjonsmaskiner og girkasse mens f.eks. Enercon har hatt girløse turbiner med saktegående synkronmaskiner og fulleffektomformer.

 

Men eldre vindturbiner brukte ofte induksjonsmaskiner som var direkte koblet til nettet uten noen omformer. Gamle Bonus (nå Siemens) hadde dette, og f.eks. turbinene som står på Smøla bruker den løsningen. Løsningen deres er litt sær, for generatorene hadde dobbelt sett med viklinger (for alle praktiske formål ekvivalent med å ha to generatorer på en aksling) slik at de fikk en slags to-hastighets-design der de kunne skifte mellom en av to diskrete hastigheter avhengig av om det var svak eller sterk vind for å gi noe av den samme produksjonsoptimaliseringen som du kan få til med et design med variabelt turtall.

[55GE57GD]

Burde ikke en senior rådgiver i foreningen mot støy allerede ha denne informasjonen, eller legge mer i det enn ett spørsmål på ett forum?

Tenkte at noen av TUs mange kunnskapsrike lesere - som deg - visste mer om dette. Men jeg tok kanskje feil. Og generelt finnes lite forskning på helse og infralyd, ikke minst ifm. vindturbiner (eller vindmøller, vindpropeller?) og den forskningen som er gjort er til dels svært omstridt, jf. f.eks. barnelegen Nina Pierponts forskning om vindturbinsyndromet.

Pål Jensen

Seniorrådgiver i Norsk forening mot støy