Slik kan havvind bli mer lønnsomt

Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Havvind er dyrt. Men forskere jobber med å gjøre det bedre og billigere. (Foto: Shutterstock / NTB)

Å bygge vindturbiner til havs er både dyrt og vanskelig. Men mange forskere jobber for at havvind kan bli mer lønnsomt og sikkert.

Havet langs norskekysten kan være nådeløst. Om vi skal utnytte været og uværet ved hjelp av vindturbiner til havs, må disse turbinene tåle en støyt. 

Lønnsomheten rundt havvind må også bli bedre.

Heldigvis finnes det forskere som jobber for å utvikle vindturbiner som er både lettere, mer solide, mer økonomiske og mer effektive. Én av disse er førsteamanuensis Shuaishuai Wang ved Institutt for marin teknikk ved NTNU.

– Industrien beveger seg raskt mot flytende vindteknologi og mer effektive turbiner, sier forsker Shuaishuai Wang ved NTNU. (Foto: NTNU)

Wang har skrevet flere artikler om havvind i vitenskapelige tidsskrifter.

– Resultatene er ofte spesielt relevante for teknologer og industrielle formål, sier Wang.

Han ser altså på rent praktiske løsninger som kan forbedre havvindteknologien og gjøre den anvendbar.

Forbedret drivverket

En av artiklene som han og kolleger står bak, tar for eksempel for seg en ny løsning for girbokser i vindturbiner.

– Den studien tar for seg en av de viktigste tekniske utfordringene innen vindkraft til havs. Vi må forbedre effektiviteten, påliteligheten og kostnadseffektiviteten til selve drivverket i turbinene, sier Wang.

Ved å bruke datasimuleringer kom han og kollegene Amir Nejad, Erin E. Bachynski og Torgeir Moan frem til en ny girboks som er kompakt, og som dermed reduserer både vekten og volumet med 20-30 prosent.

– Det kan bidra til å gjøre offshoreinstallasjoner både lettere å installere og mer økonomiske, sier Wang.

Girboksen de utviklet var også mer solid og mer stabil i bruk, noe som betyr at den kan vare lenger under de tøffe forholdene til havs. Det betyr samtidig mindre vedlikehold, noe som også sparer penger.

Den vitenskapelige artikkelen er sitert mange ganger i tunge tidsskrift. Selskaper som Vestas, CSSC Haizhuang Windpower Co. Ltd. og Shanghai Electric Group Co.Ltd har vist interesse.

Det tradisjonelle drivverket øverst. Det mer kompakte som forskerne utviklet er nederst. (Illustrasjon: Shuaishuai Wang / NTNU)

Hele tiden nye fremskritt innenfor havvind

Andre artikler fra forskningsmiljøet ser på ulike sider ved vindturbinene som kan gjøre det mer sannsynlig at havvind blir tatt i bruk. Et felles mål et at energiproduksjonen fra havvind blir mest mulig stabil, sikker og lønnsom.

Sammen med professor Torgeir Moan publiserte Wang i fjor en vitenskapelig artikkel som mottok Moan-Faltinsen Annual Best Academic Paper Award. Denne deles bare ut til to mottakere hvert år.

– De siste årene har jeg stort sett konsentrert meg om det strukturelle designet og analyse av konstruksjonen av flytende havfindturbiner, sier Wang.

På grunn av dybden langs norskekysten må vindturbiner til havs oftest være flytende her.

– For flytende vindturbiner til havs, er både vekten og den strukturelle balansen enda mer kritiske enn for andre vindturbiner, sier Wang.

Den nevnte girboksen er for eksempel en ideell kandidat for bruk i framtidas vindturbiner både fordi den er lettere og mer balansert. Nye vindturbiner skal produsere mer energi enn dagens 10 MW. Vi snakker 15 MW eller mer.

– Industrien beveger seg raskt mot flytende vindteknologi og mer effektive turbiner. Vi mener funnene våre er interessante for hele vindenergisektoren, sier Wang.

Referanser:

Shuaishuai Wang og Torgeir Moan: Methodology of load effect analysis and ultimate limit state design of semi-submersible hulls of floating wind turbines: With a focus on floater column design. Marine Structures, 2024. Doi.org/10.1016/j.marstruc.2023.103526

Shuaishuai Wang mfl.: A comparative study on the dynamic behaviour of 10 MW conventional and compact gearboxes for offshore wind turbines. Wind Energy, 2020.  Doi.org/10.1002/we.2602