Vinterns hårda kyla har ställt till stora problem för vindkraften. Den isbildning som uppstått har lett till mindre energitillskott och kunde i värsta fall ha lett till personskador.
Den kraftiga kylan, snön och isen ställer till stora problem för vindkraften i Sverige. Vid minusgrader bildas nämligen is på kraftverksvingarna. Var den sätter sig och vad den ställer till med beror på om temperaturen ligger strax under nollan, då isen kan vara slät och genomskinlig eller om det är jättekallt, då hornis, spetsig eller bubblig vit is bildas.
På grund att av det finns det en skaderisk för personer då is kan slungas iväg från vingarna och det gör också att det kan bli snedbelastning på vingarna med enstaka isklumpar. Därför orsakar isbildning ofta att vindkraftverket stannar eller stängs av, vilket är dåligt för alla parter. Producenten går miste om inkomst, invånarna om energitillskottet och kraftverket själv tenderar att få ännu besvärligare isbildning när det står stilla.
Winterwind 2011 som gick av stapeln i Umeå hade en inriktning på just detta – isbildning. Över 300 deltagare från 15 länder hade samlats och över 50 presentatörer från hela världen delade med sig av sina erfarenheter under 12 konferenssessioner. Utställningen samlade 29 företag från hela branschen. Nästa Winterwind kommer att hållas 2012 i Skellefteå.
– Det är viktigt att kunna diskutera med andra länder som har liknande problem med vindkraft i kalla miljöer. Det är ju mycket säkerhetsfrågor med fallande is och liknande, berättar Ylva Holgersson på Svensk Vindkraftförening, som var arrangörerna bakom Winterwind.
Nanoteknik ska få isen att inte fastna
Men det finns de som försöker hitta lösningar. Två exempel på dessa är forskningsprojektet TopNano samt Skellefteå Krafts vindkraftspark vid Uljabuoudafjället i Arjeplogs kommun. TopNano är ett projekt om nanoteknik – med en budget på cirka 37 miljoner kronor och som löper över tre år - där man kan skapa ytor där isen inte fäster.
YKI, Ytkemiska Institutet i Stockholm leder projektet som har industrideltagare från fyra nordiska länder, bland andra Saab Aerosystems, Aeronautics, Vestas, Vattenfall och Akzo Nobel.
Den svenska forskningen, utförd av YKI, Kungliga Tekniska Högskolan och SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, fokuserar på utveckling av robusta superhydrofoba ytor (ytor där isen inte fastnar) och analyser med ytspektroskopi. Finska VTT står för expertis om isens fysik. Aarhus Universitet i Danmark och deras iNano-center arbetar med att efterlikna naturens sätt att förhindra nedfrysning i celler.
– Nanoytor mot is har aldrig testats i så stor skala tidigare. En stor utmaning blir att få ytorna att stå emot smuts och nedslitning i tuffa miljöer, säger Agne Swerin på YKI, projektkoordinator för TopNano.
Turbinblad utrustade med uppvärmd kolfiberväv
Skellefteå Kraft har i sitt försök uppfört och tagit i produktion en vindkraftspark på ett av de mest extrema ställena när det gäller kyla, Uljabuoudafjället i Arjeplogs kommun.
Hösten 2010 togs tio vindkraftverk i drift och de är gjorda för att klara av temperaturer ner till -30 grader och inte ens ta skada vid -40 grader.
På grund av den låga medeltemperaturen på Uljabuouda är huvudtransformatorn inbyggd och en speciellt anpassad ståltyp har använts till bland annat tornen. Dessutom bidrar den robust konstruerade planetväxellådan, i kombination med ett system för uppvärmning av vindkraftverkens oljor, till ökad driftsäkerhet.
Skellefteå Kraft har också tillsammans med Energimyndigheten drivit utvecklingen för att ta fram ett effektivt avisningssystem. Turbinbladen på kraftverken i Uljabuouda är försedda med en tunn kolfiberväv, som vid behov värms upp för att förhindra isbildning. Issensorer känner av när det finns risk för isbildning och sätter igång avisningssystemet innan isbildning hinner uppstå. Med detta hoppas man att de problem som uppstår i kyla ska kunna åtgärdas innan någon olycka uppstår.
