nieuws

Windturbine zonder centrale as levert meer energie

bouwbreed Premium

Windturbine zonder centrale as levert meer energie

Het Zaanse bedrijf Mega Windforce claimt een windturbine te hebben uitgevonden die jaarlijks 60 procent meer energie kan opwekken dan de huidige turbines, voor 25 procent van de proceskosten. Ook zegt het bedrijf met een 25 meter hoge turbine evenveel vermogen te kunnen opwekken als een huidige windmolen op 80 meter hoogte.

Bij de huidige generatie windturbines komen alle grote krachten op de centrale as. Hierdoor gaat volgens uitvinder Ton Bos van de nieuwe turbine veel energie verloren. “De capaciteitsfactor van windturbines op land (het maximale vermogen op jaarbasis ten opzichte van het gerealiseerde vermogen) ligt in Nederland rond de 25 procent. Meer dan 75 procent van de capaciteit gaat dus verloren.”

De windturbine van Megawindforce heeft geen centrale as, maar een dubbele ring, die magnetisch wordt gelagerd. Hierdoor heeft het systeem een zeer lage wrijvingsweerstand. Volgens Michiel Zaaijer van de Wind Energy Research Group van de TU Delft geeft deze vorm van lagering potentieel inderdaad minder verlies. “Maar dan denk ik aan maximaal 1 procent. Lagers hebben namelijk sowieso weinig verlies.” Ook de vorm van de generator vermindert het verlies volgens Zaaijer tot maximaal een paar procent.

Het voornaamste voordeel komt uit het idee dat de turbine ook bij hogere windsnelheden met toenemend vermogen blijft opereren

“Het voornaamste voordeel komt denk ik uit het idee dat de turbine ook bij hogere windsnelheden met toenemend vermogen blijft opereren”, aldus Zaaijer. “Dit is inderdaad mogelijk met dit type generator (direct drive) en deze rotor. Andere componenten, mechanisch en elektrisch, moeten daar echter ook op worden gedimensioneerd. En daardoor zullen de kosten omhoog gaan.” De 25 procent capaciteitsfactor bij de huidige windmolens – die volgens Zaaijer tegenwoordig overigens meestal wel iets hoger ligt – is een gevolg van deze ‘trade-off’ tussen toenemende kosten en toenemende opbrengst. Bij de huidige turbines is ruim 25 procent het economische optimum.

Als de rotordiameter als vast gegeven wordt beschouwd, kan het bovenstaande effect volgens Zaaijer niet leiden tot een toename van de jaarlijkse energieopbrengst van 60 procent.

Aan de buitenring zitten de bladen die kunnen draaien om optimaal ten opzichte van de wind te staan. Bos heeft bovendien een slim bouw- en onderhoudssysteem bedacht. De toren van de turbine kan zonder kraan worden opgericht en de gondel wordt naar boven geschoven wanneer de mast eenmaal staat. Voor onderhoud kan deze zakken. Uiteraard kan de fundering ook vele malen lichter worden uitgevoerd.

De grote ringgenerator en de constructie om de gondel langs de mast te kunnen transporteren, zijn mechanisch zeer uitdagend

Zaaijer: “De grote ringgenerator en de constructie om de gondel langs de mast te kunnen transporteren, zijn mechanisch zeer uitdagend. Indien de belastingen via deze ringgenerator en de torenbevestiging moeten lopen, is het de vraag waar de kostenbesparing vandaan komt. Het transport van de gondel langs de toren is inderdaad gunstig voor installatie en voor vervanging van grote componenten.

Voor kleine reparatie zal het makkelijker zijn om personeel naar boven te transporteren dan de gondel naar beneden. Bovendien is het gebruik van een kraan op land niet erg duur en moet elke turbine van eigen hijsvermogen worden voorzien.

Megawindforce denkt binnen bovendien twee jaar een prototype te kunnen bouwen dat op 25 meter hoogte net zoveel vermogen realiseert als de huidige turbines met een hoogte van 80 meter.

kostenbesparing?

Bij nieuwe ideeën worden de kosten van problematische aspecten vaak onderschat

Uitvinder Ton Bos denkt dat de Nederlandse overheid miljarden kan besparen met zijn vinding. Daarover durft Zaaijer weinig te zeggen. “Bij nieuwe ideeën worden de kosten van problematische aspecten vaak onderschat, terwijl die in bewezen technieken wel zijn meegenomen. In dit geval zijn de drie belangrijkste ideeën, namelijk de ringgenerator, de magnetische lagering en de ‘zelf-installerende’ gondel, al eens eerder geopperd en in meer of mindere mate onderzocht (meestal ‘minder’). Geen van de ideeën heeft het bij mijn weten ooit tot (serie)product gebracht, hoewel er geloof ik ooit wel een (prototype) turbine heeft bestaan die om de mast omhoog kon kruipen.”

Reageer op dit artikel