211service.com
To-bladede vindmøller gør et comeback
Flere store vindkraftvirksomheder tester en afvigelse fra industriens standard tre-vingede mølledesign ved at tabe en af de tre vinger og dreje rotoren 180 grader for at vende mod vinden.
Skærende vind : To-bladede vindmøller, som denne i Kina, kan sænke prisen på vindkraft.
Designet giver ingeniørmæssige udfordringer, men håbet er, at det i høj grad kan forbedre økonomien ved havvindkraft. Ifølge nogle skøn kan to-bladede turbiner koste 20 procent mindre at bygge og installere, mens de genererer den samme mængde strøm som konventionelle turbiner.
Kinas Ming Yang Vindkraft , verdens niendestørste vindmølleproducent, annoncerede for nylig planer for den hidtil største test af designet. Det planlægger at opføre en seks-megawatt, to-bladet turbine i Kina i år, der vil generere lige så meget strøm som de største kommercielle offshore-møller. Ming Yang planlægger at bygge endnu en i norske farvande næste år.
Andre kigger også igen på den alternative tilgang. Sidste år samarbejdede Hitachi og Fuji Heavy Industries om at bygge to to megawatt vindmøller, der bruger downwind-designet. Og i marts, den hollandske vind-tech udvikler 2-B energi rejste £26,5 millioner ($45 millioner) for at finansiere installationen af to downwind, to-bladede, seks megawatt turbiner i skotsk farvand.
Offshorevind er mere stabil end de fleste steder på land. Men at installere og vedligeholde havvindmøller er dyrt og koster i gennemsnit dobbelt så meget som landvindmøller.
To-bladede turbiner koster mindre, fordi de bruger færre materialer. Fjernelsen af det ene blad gør rotoren lettere, hvilket igen gør det muligt at placere rotoren på tårnets medvindsside. Konventionelle vindmøllerotorer vender mod vinden og skal modstå at bøje sig tilbage i møllens tårn, men nedvindsrotorer kan bruge lettere og endda hængslede vinger, der bøjer væk fra kraftige vindstød.
Lette, fleksible rotorer udmønter sig i yderligere materialebesparelser i turbinens gearkasse, tårn og fundament. Rotoren, gearkassen og generatoren med en diameter på 140 meter til Ming Yangs seks megawatt prototype vejer kun 308 tons - omkring 40 tons mindre end offshore markedslederen Siemens' konventionelle seks megawatt offshore turbiner.
To-bladede vindmøller er også nemmere at installere. Mens de trebladede rotorer, der spinder i dagens offshorefarme, skal samles på stedet, kan tobladede rotorer forudinstalleres på turbinens maskineri på land; den samlede pakke passer mere bekvemt på skibe og er let nok til at løftes op på tårnet.
Men det to-bladede, vindmølledesign har tidligere haft problemer, som har holdt den fra markedet. Det er højere, dels fordi knivene spinder hurtigere, selvom dette ikke er et problem offshore. Endnu vigtigere, under nogle vindforhold kan de fleksible vinger springe tilbage og ramme turbinetårnet. Faktisk forårsagede dette ophævelsen af et større forsøg på at genoplive to-bladede turbiner i 2002 (se Wind Power for Pennies).
Designere siger dog, at de har fundet ud af, hvordan man holder knivene intakte under alle forhold. I 2009 identificerede vindmølledesigner Peter Jamieson med det Glasgow-baserede turbineingeniørfirma Garrad Hassan & Partners en kontrolleret rotorbremsestrategi for at mindske risikoen for et tårnnedslag i vindmøller . Ifølge Jamieson kunne to-bladede designs reducere omkostningerne med 15 til 20 procent.
Larry Miles, administrerende direktør for vindmøllefirmaet , som lavede demonstrationsmøllen, der fejlede i 2002, er ikke optimistisk med hensyn til vindindustriens vilje til at udholde de garanti- og finansieringsrisici, der kræves for virkelig at gentænke sine produkter. Af den grund har han sat sigte på at designe små 100 kilowatt-møller til distribuerede vindkraftanvendelser frem for forsyningsmarkedet.
Alligevel mener Miles, at et kinesisk firma måske bare har den økonomiske kapacitet til at innovere i brugsskala. Hvis nogen gør det, vil det være Ming Yang. De har stof nok til at gøre det, og de har det kinesiske marked, siger han.