Regelsysteem ECN verhoogt opbrengst windturbines

Een nieuw geavanceerd regelsysteem voor rotorbladen van windturbines van Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) maakt het mogelijk om grotere windturbines te bouwen die tot 13 procent meer energie leveren. Uit testen op het eigen windpark blijkt dat met het systeem, waarbij de bladen individueel worden afgesteld, de belasting op de windturbinebladen met maar liefst 20 procent kan worden teruggebracht.

De bouw van grotere windturbines kan de kosten van windenergie verlagen en de opbrengsten verhogen. Grotere windturbines krijgen echter ook meer belasting van de wind op de rotorbladen. Door de rotorbladen slimmer af te stellen, kan die belasting worden teruggedrongen. Hierdoor kunnen lichtere en goedkopere windturbines worden ontworpen met een beter financieel rendement.

13 procent meer energie

ECN ontwierp samen met windturbinefabrikant XEMC-Darwind een regelsysteem, een zogeheten Individual Pitch Control systeem, waarbij elk van de drie rotorbladen individueel aangestuurd en afgesteld kan worden. Een computerprogramma meet continu de windbelasting en past de stand van de bladen daarop aan.  Projectleider Stoyan Kanev van ECN: "Daardoor kun je met minder belasting net zoveel energie opwekken. Dat maakt het mogelijk grotere windmolens met grofweg 6,3 procent grotere rotorbladen te ontwerpen die tot 13 procent meer energie kunnen opwekken."  

Getest en bewezen

Het Individual Pitch Control systeem van ECN is langdurig en op grote schaal getest op een windturbine met een rotordiameter van 115 meter, de XD 115 van XEMC-Darwind. Dat gebeurde op het testpark van ECN in de Wieringermeer, volgens de internationale IEC-certificeringsnorm. Tot nu toe werden dit soort systemen alleen in simulaties getest. Kanev: "We hebben het twee maanden lang in de praktijk getest en bewezen dat het werkt. We zijn buitengewoon blij met de resultaten, die zelfs beter waren dan in de simulaties." De 20 procent lagere belasting op de rotorbladen vertaalt zich in een hogere energieopbrengst.

Flow-onderzoeksprogramma

ECN is continu bezig met onderzoek en ontwikkeling op het gebied van kostenverlaging en opbrengstverhoging van turbines en windparken. Het geavanceerde regelsysteem is ontwikkeld in het kader van het Flow-onderzoeksprogramma, waarin dertien Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen samenwerken aan innovatie gericht op kostenreductie van offshore windparken. Hoewel het systeem is ontwikkeld voor windturbines op zee, kan het ook toegepast worden op windmolens op het land.