Vindmøllevinge erosion

Op til DTU Vindenergis symposium: stor international interesse for erosion af vindmøllevinger

fredag 03 jan 20

Kontakt

Charlotte Bay Hasager
Professor
DTU Vindenergi
46 77 50 14

Kontakt

Leon Mishnaevsky
Seniorforsker
DTU Vindenergi
46 77 57 29

Fakta

International Symposium on Leading Edge Erosion of Wind Turbine Blades finder sted d.4.-6. februar 2020 på Institut for Vindenergi, DTU Risø Campus. Deltagerne vil præsentere og diskutere nye løsninger på udfordringen med erosion af forkanten på vindmøllevinger.

Projektet Erosion er et samarbejde mellem DTU Vindenergi, Danmarks Meteorologiske Institut, E.ON, Vattenfall, R&D A/S og Vestas. Formålet med projektet er at øge levetiden for vindmøllevinger på multi-megawatt vindmøller ved at reducere sliddet ved en sænkning af vingehastigheden, når det regner kraftigt. Projektet løber fra d.1. april 2017 til d.31. december 2020 og er støttet af Innovationsfonden.

Projektet Duraledge er et samarbejde mellem DTU Vindenergi og Vestas, Siemens Gamesa Renewable Energy, LM Wind Power, Hempel A/S og Covestro Deutschland AG. Projektet handler om at forlænge levetiden for vindmøllevinger og mindske omkostningerne ved vedligehold ved at forudse, modellere og forstå mekanismerne ved forkants-erosion og udvikle nye slidstærke coatings. Projektet løber fra d.1.november 2018 til 31.oktober 2021 og er støttet af Innovationsfonden.

IEA Wind: International Energy Agency Wind er et internationalt samarbejde, der deler information og arbejder for at fremme forskningen i og udviklingen af vindenergi i medlemslandene.

DTU Vindenergi samler 100 internationale eksperter i starten af i år for at diskutere udviklingen af nye løsninger på erosion af vindmøllers vingeforkanter.

Vindmøller på havet er tit udsat for hårdt vejr som regn og hagl. Det er dyrt for producenterne af vindenergi, når overfladen på vindmøllevingerne bliver beskadiget og energiproduktionen reduceret, da det medfører store udgifter.

For at løse problemet organiserer DTU Vindenergi et internationalt symposium om forkantserosion af vindmøllevinger i starten af året. Omkring 100 eksperter samles på DTU’s campus på Risø for at præsentere og diskutere nye løsninger på udfordringen med forkantserosion. Deltagerne kommer fra universitetsverdenen og industrien i EU-lande, USA, Kina, Mexico, Canada og Japan. Emnerne bliver bl.a. meteorologi, aerodynamik, coating og anden beskyttelse af vindmøllevinger. Arrangørerne af symposiet er Seniorforsker Leon Mishnaevsky og Professor MSO Charlotte Bay Hasager, begge fra DTU Vindenergi og ledere af to forskningskonsortier, Duraledge og Erosion. Projekterne er støttet af Innovationsfonden, og sammen håber de at kunne levere en samlet løsningspakke til at bekæmpe problemet.

Erosionprojektet – at undgå erosion
I projektet Erosion arbejder Charlotte Bay Hasager og forskere fra DTU Vindenergi sammen med industrien om at undersøge effekten af regn og blæst på vindmøllevinger. Målet er blandt andet at kunne udvikle en erosion safe mode operation for hvornår, det vil kunne betale sig at skrue ned for vindmøllernes hastighed, for den lavere fart mindsker sliddet på vingerne.
”Besparelserne ved at sænke farten på vindmøllerne i regn og hagl er på 3%, og det er store summer, når størrelsesordenen er vindmølleparker”, siger Charlotte Bay Hasager og uddyber: ”En dags tid med lavere hastighed over et år kan forlænge levetiden for en vindmølle mellem 3 til 25 år”.

Duraledge-projektet vil beskytte vindmøllevingerne

Mens Erosion-projektet har fokus på at udvikle intelligente kontrolstrategier for vindmøller, er projektet Duraledge’s omdrejningspunkt at udvikle mere holdbare materialer til vindmøller. Sammen med et konsortium af de ledende vindmøllevingefabrikanter og materialeproducenter arbejder Leon Mishnaevsky og kollegerne fra DTU på at udvikle nye og slidstærke materialer. I projektet er ambitionen at forstå de mekaniske processer ved forkantserosion af vindmøllevinger og forlænge deres levetid ved bl.a. at udvikle slidstærke coatings til vingerne.

”Ved hjælp af en numerisk simulering af nedbrydningen af materialer på mikroskala niveau, understøttet af avanceret mikroskopi-analyse af materialerne, kan man få den fulde forståelse af erosionsmekanismerne”, siger Leon Mishnaevsky. ”Det vil føre til, at man kan designe nye beskyttelsesbelægninger og dermed forhindre nedbrydning af vinge-overfladen, selv ved høj rotationshastighed”, uddyber han.

Leon Mishnaevsky og Charlotte Bay Hasager er enige om, at resultaterne fra begge projekter repræsenterer de to komplementære strategier, der skal til for at løse problemet med forkantserosion. ”For at forebygge forkantserosion er en kombination af intelligente kontrolstrategier og forbedrede materialer nødvendig. DTU Vindenergi integrerer disse strategier i arbejdet på nye løsninger på beskyttelsen af vindmøllevinger”, forklarer Charlotte Bay Hasager og Leon Mishnaevsky.

International interesse for erosion
I forlængelse af symposiet afholder IEA Winds Task 11 deres første møde om erosion af vindmøllevinger, der ligesom symposiet finder sted på DTU’s campus på Risø. Der er således bred international interesse for forskningen i erosion af vindmøller.

Charlotte Bay Hasager opsummerer sine pointer om arbejdet inden for regn og vinds betydning for erosionen: ”Der skal bedre styr på regn-vind klimaet inden for forskning i og produktion af vindenergi, og der er rigtig gode argumenter for at prioritere forskningen inden for netop dette område”.

https://www.vindenergi.dtu.dk/nyheder/nyhed?id=A6F8CD4F-26B1-47BB-B78D-4700F760B845
27 OKTOBER 2020