Forskning skal gi mer effektive vindturbinblader

Forskere ved University of Nottingham i England spiller en viktig rolle i et internasjonalt prosjekt som har som mål å utvikle mer effektive metoder for å konstruere riktige aerodynamiske blader.

I dag er produksjonen av vindmølleblader flaskehalsen i produksjonen av vindturbiner.
Langsomme produksjonsmetoder innebærer at bladene ikke blir laget raskt nok til å tilfredsstille behovet til den raskt økende vindenergiindustrien.

Eksisterende produskjonsmetoder er samtidig arbeidsintensive og kan føre til menneskelige feil og resultere i uakseptabelt høy vrakprosent.

Luftsfartsteknologi
Polymer Composite Group i Nottingham’s Faculty of Engineering forsøker å finne ut hvordan luftfartsteknologi kan benyttes for å forbedre produksjonsmetodene for turbinblader.   
  
Gruppen arbeider side om side med eksperter innenfor luftfart, komposittkonstruksjoner og vindenergi fra selskaper som Gamesa, BAE Systems og Hexcel Composites i et 3-årig, såkalt Airpower-prosjekt (forkortelse for affordable innovative rapid production of offshore wind energyrotor-blades) etablert av Technology Strategy Board.

85 prosent kostnadsbesparelse
Forskergruppen ved Nottingham fant ut at de ved å benytte en såkalt ”tape laying technology” til å legge komposittmateriale i bladene kunne man oppnå en kostnadsbesparelse på 85 prosent pr. blad.

Dette vil kunne innebære en årlig besparelse på 2,3 millioner pund for en vindturbinfabrikk.

I tillegg vil bruken av spesielt stive fibrer kunne hjelpe ingeniørene til å optimalisere konstruksjonen av store turbinblader og samtidig dra nytte av en større skala av vindhastigheter. 

Unikt
Som ledd i prosjektet undersøker forskerne hvordan fiberoptikksensorer kan benyttes til å overvåke resterende spenningsnivåer i bladene gjennom produksjonsprosessen.
  
Teamleder dr. Peter Schubel uttaler:
– Dette prosjektet er unikt i forhold til universitetets forbindelse med vindenergiindustrien.

Vi er det eneste britiske universitetet som samarbeider med Gamesa, en av verdens største vindenergiselskaper.

Prosjektet vil ikke bare forbedre konstruksjonsprosessen, det vil også gjøre oss i stand til å overvåke endringen i materialet under produksjonen.

Han mener at løsningen med å overvåke produksjonen for å avdekke spenningen på mikronivå kan føre til utviklingen av en mer effektiv prosess.
  
Lignende løsninger vil også kunne benyttes til å kontrollere turbinbladene ”helse” gjennom deres levetid.
  
Forskerne i Airpower-prosjektet vil utvikle en syv meter lang seksjon av et turbinblad for å vise den såkalte ”tape laying”- og fiberoptiske teknologien.

Det er også planer om å bygge en 15 meter høy testturbin ved universitetet for å teste nye bladtyper, forskjellige turbindesigner og elektronikk.