
Forskerne jakter nye løsninger for norsk havvind
Havvind har et stort potensial, men hvor storslagent kan det egentlig bli? Ubesvarte spørsmål trigger forskerne.

– En vindpark i norske farvann skal på best mulig måte være bærekraftige for å ha lang levetid i et værhardt og krevende område, sier UiA-professor Geir Grasmo.
– Vi vet en hel del om
vindmøller på land, en del om bunnfaste vindturbiner til sjøs, men mye mindre
om flytende havturbiner, sier Geir Grasmo, professor ved Universitetet i Agder
(UiA).
Grasmo leder UiAs teknologiske forskningsgruppe på havvind og
Senter for forskningsdrevet innovasjon i offshore mekatronikk.
– Vi mangler gode svar
på hvordan vi utnytter havvind best mulig, og hvordan vi kan prosjektere,
installere, drifte, vedlikeholde og styre felt til havs med barske forhold,
sier Grasmo.
Kombinerer flere fagfelt
Typisk for forskere som
driver med mekatronikk er at de kombinerer flere fagområder, blant annet
mekanikk og elektronikk, datateknikk, IKT og kunstig intelligens.
Ved å kombinere flere
fag, kan de utvikle avanserte systemer. Systemene overvåker og styrer. De kan
styre roboter, droner og fjernstyrte kraner og farkoster som går under vann.
Forskerne kan også utvikle systemer som fra land overvåker og styrer driften av
vindmøller til havs.
Erfaring fra leverandørindustrien
UiA-forskerne har lang
erfaring med å utvikle offshore-kraner, mekaniske løsninger og styringssystemer
til bruk på skip og oljeplattformer i Nordsjøen.
Kompetansen er
opparbeidet gjennom flere tiårs samarbeid med Node-klyngen og den
internasjonale leverandørindustrien i Agder.
– Kompetansen og
erfaringen derfra gir oss et fortrinn når vi nå skal bidra til å utvikle
industrien innen norsk havvind på ulike felter, sier Grasmo.
Umoden teknologi
Industrien og forskerne er enige om at havvind er en nokså umoden teknologi i Norge.
– Vindmøller utviklet
for plassering på land ble plassert til havs i den spede starten på
havvind-industrien. Vindmøllene står på sokler, og soklene er montert fast på
havbunnen. Slike vindmøller står for eksempel på grunnene utenfor Kastrup, sier
Grasmo.
Ifølge Grasmo er det
fortsatt utfordringer knyttet til å effektivisere installasjon og drift av
bunnfaste anlegg, spesielt for våre krevende havområder.
– Vi trenger mye ny
forskning på flytende anlegg som skal benyttes på felter med vanndybder over
50-60 meter, sier han.
Optimalisere energiproduksjonen
– Poenget med vindmøller
er at de skal produsere energi. Vi forsker på hvordan de kan produsere så mye
elektrisk kraft som mulig, hver for seg og samlet i vindparker til havs, sier
Grasmo.
Svarene på hva som er
den optimale vindturbin og vindpark kjenner ingen. Men det er nettopp denne
optimaliseringen forskerne studerer.
Her er noen av
problemstillingene ingeniørene ved UiA forsker på:
– hvordan bygge opp
industri og infrastruktur mellom land og vindmølleparker offshore
– hvilke materialer er
mest tjenlige og bærekraftig i vindmøller, flytere og anleggene for elektrisk
produksjon og transport
– hvordan optimalisere
energiproduksjonen i generatoren og vindparken
– hvordan tilpasse
oppbyggingen av elektriske enheter som kraftomformere til robust bruk offshore
– hvordan automatisere,
styre og overvåke vindparker til havs
– hvordan måle
vindforhold og optimalisere kraftproduksjon ved riktig plassering av flytere og
vindmøller
– hvordan koble sammen
havvind med annen offshore-produksjon, f.eks. produksjon av hydrogen og
ammoniakk
– hvordan utvikle og
utnytte digitale løsninger, kunstig intelligens og IKT for å styre vindparkene
– hvordan utvikle
digitale løsninger for å styre og overvåke hver turbin og hele vindmøllefelt
samtidig som kraften fra feltene kobles sammen med kraftnettverkene og
kraftproduksjonen på land
Finne riktige vindforhold
Et typisk spørsmål
forskerne prøver å finne svar på er hvor mange turbiner det kan stå på en
flyter, og hvor tett flyterne kan plasseres i nærheten av hverandre i et felt
med minimale forstyrrelser.
– Målet er å
minimalisere vindskygge for alle vindmøller, også når de står på flytere, sier
Grasmo.
Løsningen kan som på
land være forskjellig fra den ene vindparken til den andre.
– Ved ulike grep kan vi
tilpasse feltene for maksimal utnyttelse. Det gjør vi med avanserte
dataverktøy. Vi søker å tilpasse enkeltmøllene til hverandre slik at hele
feltet fungerer best mulig, sier Grasmo.
Sammen med næringslivet
UiA samarbeider med
flere aktører i Agder for å utvikle havvindindustrien. Med på laget er
Agderregionens initiativ Fremtidens Havvind, Future Materials Norsk Katapult
NORCE og Mechatronics Innovation Lab ved UiA.
– Vi skal støtte
utviklingen av leverandørindustrien, og bidra til å utvikle infrastruktur og
forsyningslinjer for å skape en bærekraftig og økonomisk forsvarlig
havvindnæring, sier Grasmo.