Gigantturbiner krever nye materialer

  • energi

Utvikling mot stadig høyere vindturbintårn og større rotorer, fører til at stor gravitasjonskraft på bladene.

Med dagens materialer kan rotorbladene etter hvert knekke på grunn av materialtretthet. Dette kommer frem i en doktoravhandling utført av Torstein Thorsen ved Høgskolen i Agder, fakultet for teknologi. Avhandlingen ble nylig forsvart ved NTNU.

Thorsen tror snart vi får se vindturbiner med 120 meter høye tårn i Norge. Og det slutter ikke der. Men ettersom rotorbladene blir større og produserer mer kraft, øker også påkjenningene.

Nye materialer

Til nå har aerodynamiske krefter hovedsakelig styrt utformingen av turbinbladene. Når bladstørrelsen øker over 90 meter i diameter, kommer gravitasjonskreftene stadig sterkere inn. Blader på 120 meters diameter får med dagens beregningsmodeller for store gravitasjonskrefter. Det fører til utmattingsbrudd gjennom vindturbinens levetid.

Det er derfor ikke mulig å bare oppskalere bladene når man kommer opp i disse størrelsene. Utformingen blir annerledes når rotordiameteren er 120 meter, enn når rotordiameteren er 60 meter.

I sin doktoravhandling foreslår Torstein Thorsen konkrete endringer: Den lastbærende innmaten i bladene bør forandres og karbonfiber bør erstatte glassfiber for de innerste delene av bladet. Også selve profilen av bladet bør endres ettersom størrelsen øker. I dag er de største prototypene 112 meter. De største møllene i drift i Norge i dag har tårn på 85 meter.

Thorsen ville startet på 150 meter dersom han hadde begynt på doktoravhandlingen i dag.

Størrelsen er viktig

Agder Energi har fem vindmøller på Lindesnes. De har en tårnhøyde på 48 meter. Det samme er diameteren på vindmøllebladene. Kapasiteten er på 750kW. En koloss på 120 meter vil produsere fem MW. Så mye betyr størrelsen for produksjonen. Og èn stor mølle blir rimeligere enn to små.

Men størrelsen har også andre sider. Her trekker frem Thorsen det visuelle som svært viktig. Han er også opptatt av at vi har lite kunnskap om hvordan vindkraftparker påvirker fuglelivet i områdene der parkene plasseres.