Vindturbiner er en god kilde til fornybar energi. De kan installeres både til havs og på land, og generer elektrisitet når bladene roterer med vinden. De har mange deler i bevegelse og disse trenger regelmessig vedlikehold og rengjøring for å unngå rust og nedetid. I tillegg til å beskytte mot betydelige materielle skader og potensielle ulykker, er rutinemessig forebyggende vedlikehold avgjørende for å produsere ren, utslippsfri energi. Vindturbiner har en anslått levetid på 30 år og tiltak som regelmessige inspeksjoner, rengjøring, smøring
og nødvendige reparasjoner er avgjørende for å forlenge levetiden. I denne artikkelen skal vi se nærmere på hvordan produksjon og riktig vedlikehold av vindturbiner kan bidra her.
Produksjon av vindturbiner
Produksjonen av vindturbinbladene spiller en avgjørende rolle for levetiden deres. De fleste blad er laget av komposittmaterialer som glassfiber og karbonfiber, noe som gjør dem sterkere og stivere, i tillegg til å redusere totalvekten og gi bedre effekt.
Bladene utsettes for en rekke utfordringer, som fuglekollisjoner, lynnedslag og erosjon. Disse faktorene kan ha en negativ innvirkning på turbinens aerodynamikk, noe som kan føre til redusert ytelse.
Heldigvis kan man implementere løsninger i produksjonsprosessen som forlenger levetiden. Strukturelt lim kan brukes for å gjøre det lettere å reparere kantkorrosjon, små hull eller
overflatedefekter. Hos Elfa Distrelec finner du korrosjonsspray, lim og tape og andre vedlikeholdsprodukter fra merker som 3M og RND.
Etter produksjon lagres bladene før de transporteres til bestemmelsesstedet. Transportprosessen involverer ofte lange avstander, over sjø, luft og land. Under reisen kan derfor bladene skades hvis de utsettes for vær og vind. Derfor er det avgjørende å iverksette korrosjonsbeskyttende tiltak, spesielt for utsatte metallkomponenter.
Grunnleggende om vedlikehold av vindturbiner
Effektivt vedlikehold av vindturbiner begynner med noen få grunnleggende trinn for å sikre optimal ytelse og lang levetid:
- Regelmessige inspeksjoner og vedlikehold:
- Foreta rutinemessige visuelle inspeksjoner for å oppdage mindre problemer før de utvikler seg. Dette innebærer å undersøke turbinbladene, maskinhuset og tårnet for å se etter tydelige tegn på slitasje.
- Kontroller bladenes strukturelle integritet og aerodynamikk med jevne mellomrom ved å lete etter deformasjoner som kan svekke ytelsen, for eksempel sprekker eller erosjon.
- Det er viktig å smøre bevegelige elementer som generator og girkasse regelmessig. Rengjøring består av å fjerne smuss og rusk fra kritiske komponenter som rotor og blader for å forhindre ubalanse og slitasje.
- Vedlikeholdshyppighet og kostnader:
- Vedlikeholdsplanen kan variere avhengig av modell, alder og miljøforholdene ved anlegget. Vedlikehold bør utføres hver sjette måned til hvert år, men dette kan endres som følge av sanntidsdata fra overvåkingssystemer.
- Turbinens størrelse, plassering og alder kan alle påvirke vedlikeholdsutgiftene. Kostnadene kan også påvirkes av krav til arbeidskraft eller utstyr og tilgjengelighet.
- Forebyggende strategier:
- Forebyggende vedlikehold handler om rutinemessige inspeksjoner og vedlikehold av nøkkelkomponenter for å forhindre feil. Dette omfatter oppgaver som smøring, kontroll av det elektriske systemet og inspeksjon av bladene.
- For å forutse og stoppe eventuelle driftsforstyrrelser kan du installere sensorer som sporer vibrasjoner, smøremiddelnivåer og andre driftsegenskaper.
Vedlikeholdsutfordringer
Dårlige værforhold
Værforhold spiller en viktig rolle i vedlikeholdet, særlig når det gjelder reparasjoner av rotorbladene. Sterk vind, regn eller snø kan forstyrre vedlikeholdsplanene, noe som har direkte innvirkning på turbinens effektivitet og den totale energiproduksjonen. I tillegg er det ekstra vanskelig å nå turbinene fysisk. For å kunne utføre inspeksjoner og lage reparasjonsplaner trenger teknikerne vanligvis tilgang med tau. Dette forlenger prosessen og øker faren forbundet med vedlikeholdet. Å gjøre det i dårlig vær er derfor spesielt krevende.
Slitasje
De vanligste problemene er svikt i kritiske komponenter som lagre, blader, girkasser og
generatorer. Disse komponentene er nødvendige for at turbinene skal gå jevnt og effektivt. Derfor er det nødvendig med rutinemessige inspeksjoner for å forhindre uplanlagte funksjonsfeil. Utskifting av girbremser er derimot forbundet med sine egne problemer.
Bremsene er avgjørende for å rette turbinen i vindretningen, og på grunn av den store vekten og høyden de er plassert i er disse svært utfordrende å betjene. Det vil være mye nedetid og relaterte utgifter i forbindelse med utskiftingsprosedyren, fordi man trenger spesialverktøy og strenge sikkerhetstiltak. Totalt viser disse variablene hvor vanskelig det er å opprettholde en best mulig turbinfunksjon og driftssikkerhet.
Miljø- og logistikkhensyn
En viktig del av vedlikeholdet handler om miljøet, særlig når det gjelder problemer som opphopning av smuss, rust og fuktighet på bremseskivene. Dette kan føre til støy, og potensielt forstyrre dyrelivet og beboerne i området. Vedlikeholdspersonalet kan også utsettes for helseproblemer som følge av støvet som slippes ut fra girbremsene, og dette kan også forurense miljøet.
Logistikkmessig er det vanskelig å transportere tungt utstyr og ansatte fordi vindparkene ligges avsides til, og dette er enda vanskeligere i dårlig vær. Disse elementene øker risikoen og utgiftene samt varigheten av og kostnadene ved vedlikeholdsprosedyrer. Som teknologien utvikler seg blir også turbinene større og mer sofistikerte, og derfor er det viktig at de ansatte kontinuerlig oppdaterer sin kunnskap om vedlikehold og sikkerhetsprosedyrer.
Innovative vedlikeholdsløsninger
IoT, KI og automatisering som er med på å utvikle hvordan man utfører vedlikehold. Noen av disse er:
CMS (Condition Monitoring Systems)
Ved hjelp av avanserte sensorer som kontinuerlig overvåker driftsparametrene til ulike
turbinkomponenter spiller CMS en sentral rolle i det forebyggende vedlikeholdet. De samler inn sanntidsdata for å evaluere turbinens generelle tilstand. For å unngå kostbar nedetid og for å forlenge turbinenes levetid analyserer CMS datamønstre og oppdager unormal atferd før komponentene bryter ned. Ved å tilpasse tiltakene nøyaktig til turbinenes behov
basert på reelle driftsforhold i stedet for forhåndsdefinerte planer kan man planlegge
vedlikeholdet mer fokusert og effektivt.
Droner og automatiserte systemer
Når der gjelder å utføre grundige og effektive bladinspeksjoner har denne type vedlikehold har blitt forvandlet av droneteknologi og automatiserte inspeksjonssystemer. Sammenlignet med manuelle inspeksjoner, som ofte er farlige og tidkrevende, er disse tryggere og
rimeligere. Droner utstyrt med høyoppløselige kameraer og sensorer kan raskt og presist samle inn data om bladene selv i dårlig vær eller i isolerte områder. Dette minimerer nedetiden som trengs for inspeksjoner, samtidig som det reduserer faren for vedlikeholdspersonalet.
Automatiserte systemer kan evaluere dataene i sanntid og stille nøyaktige diagnoser som gir raske og velinformerte vedlikeholdsvalg, og dermed øke vindturbinenes driftseffektivitet og levetid. Sammen med droner kan digitale tvillinger lage en virtuell representasjon av turbinene, og simulere og analysere forholdene uten fysiske forstyrrelser.
