Den norske oppstartsbedriften World Wide Wind’s innovative design, som inkluderer to ‘mot roterende’ rotorer, forventes å senke den fremvoksende teknologiens LCOE til under $50/MWh, skriver Darius Snieckus i Recharged.
Flytende vertikale akselvindturbiner (VAWTs) – i motsetning til det store flertallet av industrialiserte varianter som i dag bruker blader som er satt i horisontal vinkel til tårnet i stedet for vertikalt – har lenge blitt fremhevet av mange i offshore vind teknologibransjen som nøkkelen til å utnytte de uutnyttede vindressursene som strømmer over verdens dype farvann.
VAWT’s har klare designfordeler fremfor konvensjonelle tre-bladede HAWT’s, inkludert fravær av girsystemer og kjølesystemer, muligheten for masseproduksjon, lavere kostnader og mer holdbare rotorer, samt generatorer plassert lavt for økt stabilitet, lavt tyngdepunkt og lettere vedlikehold.
Likevel har de så langt ikke klart å endre det eksisterende markedet, da bare noen få modeller er i aktiv utvikling i dag. Det norske teknologiselskapet World Wide Wind (WWW) tror det har løst det kommersielle vakuumet med ett ord: “mot-rotering”.
Den Oslo-baserte oppstarten sier at sitt nye banebrytende design, som inkluderer to mot-roterende rotorer plassert på ett og samme tårn i en spar-struktur, forankret med et nytt turret-formet fortøyningssystem til havbunnen, kan være en “gamechanger” for sektoren.
Et mer integrert design
WWW’s teknologi kutter flytende vinds energikostnad (LCOE) til under €50/MWh fra nåværende nivåer, som kan være over 2,5 ganger høyere.
Stian Valentin Knutsen, grunnleggeren av WWW, som sammen med teknologisjef Hans Bernhoff utviklet den innovative mot-roterende vertikale turbinen (CRVT) -designen, sier begeistret:
– Vi tror dette vil kunne være flytende vinds ‘Tesla-øyeblikk’. Det har vært mange nye løsningsforslag de siste ti årene med tanke på flytende vind, men ingen kommersiellbar løsning hittil, og vi tror ikke den nåværende valgte teknologien heller vil løse det, sier Knutsen.
Stian Valentin Knutsen
COB , World Wide Wind AS
Det vil si å få teknologien ned til en LCOE som vil være konkurransedyktig.» WWWs CRVT-design, som de mener kan skaleres opp til en gigantisk 42 MW, er konstruert for å nøytralisere dreiemoment på tårnet – et velkjent show-stopper for VAWTs – og fordi både konseptets stator og rotorer snurrer samtidig, har det gjort det mulig å bruke en «enklere, lettere og billigere generator» samtidig som man «får to- turbins-effekt slått sammen til en».
– Ved å representere et design uten historie, kan også et mer integrert design skapes fra grunnen, spesifikt for flytende havvind, for å ytterligere minske kostnadene, legger Bjørn Simonsen, selskapets CEO til, med henvisning til samarbeidsmiljøet blant partnere, inkludert norske R&D-aktører Sintef og North Wind, Uppsala Universitet og klassifikasjonsselskapet DNV, som har medvirket i prosjektet så langt.
Bjørn Simonsen
CEO, World Wide Wind AS
Mange fordeler
Den slanke CRVT-profilen, som dreier i vannet med vinden, «delvis vertikal og horisontal akse», bemerker han, har også «mye lavere» vake-effekt (turbulensen som oppstår når vinden beveger seg gjennom en rotor eller propell), noe som betyr at en utbygger vil kunne «halvere avstanden mellom turbiner på en vindpark, som er superviktig for effektivitet i fangst av vind på et prosjektområde».
– Fire ganger så mange turbiner av vårt design [enn konvensjonelle modeller] kan installeres på et område – Utsira Nord for eksempel, kunne levere 6GW, ikke 1,5GW [den nåværende kapasitetsgrensen].
Til tross for disse opplagte fordelene og mange markedsrapporter som fremhever potensialet for industriell nyvinning, består havvindsektoren utenfor Norge fortsatt bare av to enheter: Hywind Demo, som ble utplassert av Equinor i 2009 og siden ombygd til et R&D-senter kalt Zephyros, og Stiesdal TetraFloat, som nå er i test med støtte fra Shell, RWE og Tepco.
Neste generasjons innovasjon
Forskingsanalytikere i Menon Economics beregnet nylig at et nasjonalt flytende vindmarked ville skape 50 000 arbeidsplasser og mer enn $10 milliarder i årlig omsetning, men kan fortsatt bli forsinket av mangel på klarhet og «konkrete ambisjoner» fra regjeringen.
Norge har siden satt sitt første langsiktige mål for offshore vind med ambisjon om å åpne opp områder for 30GW kapasitet innen 2040, for å bygge på de 4,5GW faste og flytende demonstrasjonsprosjektene som forventes å bli utviklet som en del av de kommende auksjonene. Neste generasjons innovasjon gjennomsyrer WWW-konseptets tankegang, med bruk av lavkostmaterialer for tårnet – aluminium over stål – og resirkulert glassfiber over ny glassfiber og karbon for bladene.
Videre planlegger WWW å akselerere utviklingen av teknologien med «rask prototyping» for å få en 3 MW-modell av CRVT innen 2026 og deretter ta steget til toppmodellen etter 2030, samt teknologi spinn-off’s for en rekke offshore-applikasjoner langs veien, inkludert ladeplattformer i dypvann, fornybar energi-drevet akvakultur og grønn hydrogenproduksjon.
– Tiden er inne for at denne teknologien skal testes ut, sier World Wide Wind.
– For fem år siden tror jeg ikke det ville ha blitt akseptert. Men med energikrisen i Europa, den globale energiomstillingen, fraværet – etter vår mening – av en løsning for flytende som virkelig vil gjøre en fundamental forskjell for dets økonomi, er vi ved vendepunktet.
Tekst: World Wide Wind
