Vindmøller skal flyde på vandet

Det skal være slut med kæmpevindmøller med store vinger, som er svære at trække rundt i hård vind på åbent hav.

Fremtidens vindmølle er i stedet en lang, slank konstruktion med halvmåneformede vinger, drejer vertikalt om sin egen akse, mens møllen svajer lidt fra side til side som en bøje.

Sådan er drømmescenariet i hvert fald på Risø DTU. Sammen med Aalborg Universitet og en halv snes internationale partnere har forskerne på Risø DTU fået tre millioner euro – over 20 millioner kroner – til at udvikle materialer, vinger og kontroller, som kan gøre drømmen til virkelighed.

»Når man skal op at lave vindmøller i størrelsesordenen 20 MW, får man store problemer med vingerne på de velkendte horisontal-aksede vindmøller, fordi gravitationskræfterne bliver så store, at det bliver svært at løfte og sænke vingerne.«

»Vi fik ideen til et nyt koncept, og hvis det viser sig at fungere, kan vi virkelig se perspektiver ved at lave mere simple og mere kosteffektive møller, der kan producere meget energi,« forklarer Troels Friis Pedersen, forskningsspecialist i Risø DTU’s afdeling for vindenergi (VEA).

Balancerer som en sejlbåd med køl

Grundtanken i projektet DeepWind er, at møllen kan flyde på havet, blandt andet fordi den store vægt fra maskinkabinen ikke sidder i toppen, som den gør i dag på de velkendte vindmøller på land, men i stedet sidder i bunden af møllen.

Møllen kan – ifølge planen – holde sig oprejst med hjælp fra en aksel i vandet.

»Tænk på en sejlbåd med køl, som holder den oprejst, eller bare på en snurretop, som kan dreje rundt om sig selv. Så sætter man sådan set bare et par vinger på toppen, og så har man sådan set en vindmølle,« lyder det fra Troels Friis Pedersen.

Skal sidde fast i havbunden

Vindmøllen kan holdes fast på sin placering på tre måder med forskellige grader af frihed til at bevæge sig:

Den kan få arme, som støtter balancen og »tager momentet«, mens ankerkæder lænker den til havbunden. Fordelen er, at konstruktionen er simpel. Ulempen kan være, at det hele måske bliver for usikkert og kommer til at bevæge sig for meget. En anden mulighed er at justere konceptet, så møllen står på havbunden med en generator. Endelig kan det give mening med en blanding af de to første løsninger: At lave et fundament på havbunden med en lang arm, som holder vindmøllen på plads.

Konkurrenter og havet er store udfordringer

Hvis det lykkes at udvikle en god mølle og finde en holdbar løsning på, hvordan man holder den fast, kan den piskerislignende mølle blive fremtidens el-hersker på dybt vand.

Men der er flere forhindringer på vejen.

Dels er der mange konkurrenter med i kapløbet om at lave den bedste havvindmølle. Alene i Norge er to kæmpeprojekter i gang:

Statoil står bag satsningen Hywind med verdens første flydende vindturbine, som allerede er sat op til havs Selskabet Sway står bag et andet projekt med en havvindmølle med en ring bag vingerne.

Fælles for de to projekter er, at vindmøllerne har vinger, som på klassisk vis drejer sig horisontalt om sig selv og på den måde skaber strøm.

Risø DTU’s mølle er anderledes, fordi vingerne drejer sig vertikalt, og desuden drejer hele tårnet rundt, ikke kun vingerne. Det kan være med til at give DeepWind ekstra fordele. »Men det kan også give nogle risici. Der er f.eks. strømninger i havet, som giver store kræfter på det roterende rør. Hvis kræfterne viser sig at være for store, kan det godt være med til at eliminere hele konceptet,« funderer Troels Friis Pedersen.

Prøvemølle skal op i Roskilde Fjord

DeepWind har et budget på samlet fire millioner euro til fire års forskning og udvikling. Arbejdet skal blandt andet give form til en prøvemølle, som skal stå i Roskilde Fjord ud fra Risø DTU. Møllen skal bruge til forsøg og simuleringer, så forskerne kan designe en stor vindmølle på 5 MW.

Håbet er, at processen munder ud i en kvalificeret vurdering af, om det bliver muligt at udvide konceptet til at lave en 20 MW-gigantvindmølle.