Binnen het kader van de energietransitie wordt in sterke mate ingezet op alternatieve energiebronnen zoals offshore windmolens. De uitdagende omstandigheden op zee hebben niettemin een aanzienlijke impact op de levensduur en het productievermogen van de windturbines. Degelijk onderhoud is dan ook extreem belangrijk.

Het RAINBOW-project bestudeert de degraderende impact van erosie op de aanvalsboord van windturbinebladen (Eng: leading edge erosion). Erosie van de aanvalsboord leidt tot toenemende beschadiging van windturbinebladen, wat gepaard gaat met productieverliezen. Dergelijke verliezen leiden tot financiële verliezen tussen 56 en 75 miljoen € per jaar voor de Europese offshore windenergie sector.

De erosie kan gedetecteerd worden tijdens inspecties van de bladen met drones. Die gebeuren evenwel slechts één of twee keer per jaar. Indien de erosie hierdoor laattijdig gedetecteerd wordt, kan dit dure interventies en herstellingen met zich meebrengen. De vraag die zich hier stelt, is vanaf welk degradatieniveau (en bijhorende productieverliezen) het loont om de bladen te herstellen.

Efficiëntie

In het kader van RAINBOW is ENGIE Laborelec verantwoordelijk voor het nauwkeurig opmeten van de efficientie van een windturbine. Door de efficientie van een windturbine gedurende een langere periode op te volgen, zou het mogelijk zijn om de verliezen ten gevolge van erosie van de aanvalsboord te gebruiken als een indicatie van een zich ontwikkelende degradatie van het blad.

De efficiëntie van een windturbine wordt weergegeven door zijn power curve. Deze zet de vrije windsnelheid uit ten opzichte van het geleverde vermogen van de windturbine. De vrije windsnelheid is de onbelemmerde windsnelheid die de wind turbine ziet.

LiDAR en luchtdichtheid

De windsnelheid aan de windturbine zelf geeft een vertekend beeld van de realiteit, aangezien de windturbine energie uit de wind oogst, waardoor de wind vertraagt. De windsnelheid wordt daarom enige afstand voor de windturbine gemeten met behulp van LiDAR-technologie. Een LiDAR maakt gebruik van laserstralen om de windsnelheid en windrichting te meten tot 400 m voor de windturbine.

Het vermogen van een windturbine wordt ook beïnvloed door de luchtdichtheid. Dichte lucht bevat immers meer energie dan ijle lucht. Daarom worden de metingen gecorrigeerd op basis van de luchtdichtheid. Die wordt berekend met metingen van de temperatuur, vochtigheid en luchtdruk.Ten slotte wordt de electriciteitsproductie van de windturbine zelf gemeten op basis van stromen en spanningen.

Heden en toekomst

ENGIE Laborelec meet de efficientie van één van de windturbines van het offshore windturbinepark van Rentel (uitgebaat door Otary) continu op in het kader van het RAINBOW project. De metingen zijn gestart in November 2021 en lopen door tot het einde van het project in 2024.

Het bedrijf heeft ook een accreditatie aangevraagd bij BELAC (Belgian Accreditation) om gecertifieerde efficiëntiemetingen uit te kunnen voeren voor Belgische & internationale windturbineoperatoren. De ervaring die men opdoet in projecten zoals RAINBOW kan dan dienen om oorzaken van verminderde efficientie te helpen identificeren op basis van objectieve metingen die voor alle partijen aanvaardbaar zijn.

Achtergrond

RAINBOW is een ICON-project dat gefaciliteerd wordt door De Blauwe Cluster en SIM. De partners in het project zijn Otary, Norther, Engie Laborelec, VKI, VUB, Sirris en SABCA. Het project kan rekenen op financiële ondersteuning van VLAIO en Innoviris.

Ook lid worden?

De Blauwe Cluster werd erkend door de Vlaamse overheid als zesde Vlaamse speerpuntcluster. Om optimaal van de unieke diensten van de cluster gebruik te maken en voor de verdere uitbouw van uw netwerk is lid worden een troef.