X
 

Ny metode utviklet for studier av påvirkningen mellom vind og bølger:

Hvordan virker vind og bølger på hverandre, og hvilken innvirkning har dette på vindkraftproduksjon til havs?

 

Samarbeid:

Siri M. Kalvig har gjennom sin doktorgrad vert en del av nærings-PhD-ordning hvor StormGeo og Norges Forskningsråd har finansiert arbeidet. Hun har delt arbeidsplass mellom UiS og StormGeo og har også vært aktivt medlem av forskningskonsortsiet Norwegian Centre for Offshore Wind Energy, NORCOWE.

 

Vindressursen til havs:

Vinden over havet representerer et fantastisk energipotensiale som i teorien kan løse store deler av verdens voksende energibehov på en ren og bærekraftig måte. For å konvertere energien i vinden til strøm brukes store vindturbiner. Disse turbinene er svært følsomme for variasjoner i vinden og små endringer kan gi store avvik i produsert strøm. Derfor er det ytterst viktig å kunne gi en riktig og detaljert beskrivelse av vinden over havet og ikke minst være i stand til å varsle denne. 

 

 

 

Vinden pisker opp verdenshavene og genererer bølger, som igjen påvirker vinden. Sistnevnte effekt – at bølgene representerer en dynamisk ruhet som modifiserer vinden over havflaten – er som regel ignorert i både designfasen av vindturbiner og i den operative fasen der en trenger gode vindvarsel.

 

Bruk av fluiddynamikk:

Ved hjelp av en finskala matematisk modell, av typen CFD (Computational Fluid Dynamics), har varierende bølgesituasjoner sin påvirkning på vinden blitt studert. Disse simuleringene viser at bølgene modifiserer vindfeltet over betydelig høyde over havflaten. Følgelig vil rotoren til vindturbinen bli utsatt for en annen vind, og andre krefter, enn det man tidligere har forutsatt. Det er særlig de lang-periodiske dønningene som gir opphav til spesielle vindpåvirkninger. Arbeidet viser også at det er viktig å ta hensyn til dønningenes retning i forhold til vindfeltet.

 

 

 

Innvirkninger på produksjon og slitasje:

Ved hjelp av en forenklet modell av en vindturbin har en videre studert effekter av den bølgemodifiserte vinden. Beregningene viser at bølgene gir opphav til oscillasjoner –gjentatte svingninger-  i produsert strøm, samt at de vil også påvirke lastene på rotorbladene. Det er også utført studier som tyder på at bølgeindusert vind kan øke utmattingen av vindturbinen i forhold til det som er tilfellet ved same vind men over en statisk flate.

 

Nytt verktøy som resultat av PhD-en:

Arbeidet viser at vinden over havet ikke beskrives godt nok med de metoder som er vanlig i dag. Dette gjelder spesielt innenfor vindenergi, men arbeidets resultater vil også være interessant for all aktivitet til havs og for generell værvarsling av vinden over havet. I doktorgradsarbeidet er det sammen med Universitetet i Stavanger, Acona Flow Technology og StormGeo utviklet et nytt verktøy som egner seg for å studere den direkte aerodynamiske effekten av bølger på en vindturbin eller på en vindpark. Verktøyet bør videreutvikles, og kan bli et nyttig verktøy som vil hjelpe å få forskningsresultatene implementert i industrien.

 

 

News

15. 02. 2017

NORCOWE presentations at DeepWind'17...

read more >>

16. 12. 2016

New laser tracker and cameras in place at the Motion Lab...

read more >>


Calendar/ Upcoming Events