Han forskar om vindkraft i kallt klimat

Jan-Olov Aidanpää

Under november till januari är isbildningen i norra Sverige som störst. I alla fall på vindkraftverk. Och med isbildningen ökar risken för skador och slitage på vindsnurrorna, något som Jan-Olov Aidanpää, professor i hållfasthetslära med vibrationer i strukturer som forskningsområde, ska titta närmare på inom ramen för ett nytt forskningsprojekt om vindkraft i kallt klimat.

Jan-Olov Aidanpää är ansvarig för kallt klimat-frågor inom SWPTC (Swedish Windpower Technology Center) vid Chalmers tekniska högskola och Luleå tekniska universitet.

Framför allt är det isbildningsproblem och avisningssystem för vindkraftverk som Aidanpää ska forska om. Infallsvinklarna spänner över alltifrån fara för personal vid fallande is till hur isbildningen påverkar livslängden på kraftverken. Tillsammans med Skellefteå kraft och Vattenfall ska man försöka ta fram en metod för effektiv avisning av vindkraftverk.

– Vindkraftsindustrin är ganska hemlighetsfull med allt de gör, så vi måste undersöka själva hur allt fungerar, säger Jan-Olov Aidanpää.

Olika typer av is

Fyra doktorander ska under Jan-Olovs ledning undersöka hur is bildas, vad det ger för konsekvenser på rotorbladen i form av krafter och laster samt undersöka hur isbildningen påverkar dynamiken. Och så gäller det att komma underfund med underhållsfrågorna: hur man övervakar isbildningen.

– Det finns många olika typer av is, vilket gör det besvärligt för oss. Det finns rimfrost, blankis samt olika grader av snöig/porös is – det är ett mellanting mellan snö och is med olika egenskaper, säger Jan-Olov.

Bara lite rimfrost på rotorbladen kan sänka energiproduktionen, medan blankis kan ge belastningar och obalans på verket.

Bergen kyler luften

Det är fuktig luft från havet som är orsaken till det mesta av isen. Luften kyls av när den möter ett berg. November till januari är den värsta tiden på året, men det kan vara olika från år till år. När isen har lagt sig över havet, blir luften som regel torrare. Snösmältningen på våren orsakar vanligtvis inte samma isproblem på vindkraftverken.

Det svåra är att veta när och på vilka områden som den fuktiga luften kommer att bilda is på vindkraftverken. Lösningen just nu är att värma bladen inifrån genom att blåsa in varmluft i bladen, men det kan vara svårt att få värmen till hela bladet. Man kan också använda ett elektriskt ledande ytskikt, kolfiber, precis under den vita ytan, för att stöta bort is.

– På tre blad går det ungefär 100 kW till uppvärmning. På ett vindkraftverk på 3 MW är det nog ganska acceptabelt, istället för att tappa all effekt, om det bidas is eller blir skador på verket, säger Jan-Olov Aidanpää.

Första studien görs under 2014 och väntas ge modeller för avisning av blad. Efter det tittar man på hur isen genom sin tyngd påverkar vindkraftverk. Det blir det stora forskningsprojektet, som löper under flera år.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>