7/28/2022

Store havvind-ambisjoner – lenge igjen

Teknisk Sett-podcasten diskuterer Norges ambisjoner om å bygge ut havvindkraft med flytende plattformer. 30 GW kapasitet er målet innen 2040, men store tekniske utfordringer gjenstår. Spesielt er det usikkerhet om hvordan man skal bygge og vedlikeholde store, flytende turbiner. Erin Barszynski-Politsch, professor i marinekonstruksjoner, forklarer at det er nødvendig med modeller for å håndtere komplekse laster og bevegelse på flytende plattformer. Hun peker på at Norge har sterke forutsetninger for å utvikle og vedlikeholde disse installasjonene.

00:00

Podcasten diskuterer utfordringer og løsninger knyttet til bygging av flytende havvindturbiner og den norske industrien.

07:37

Tale om potensialet for automatisering og standardisering av flytende havvind, samtidig som man adresserer tekniske utfordringer og designhensyn.

Transkript

*musikk*

Du hører på Teknisk Sett, en podcast fra TU. Jeg sitter på Lerkendal gård sammen med Odd-Rikard Wallmott. Hei, Jan. Vi må, Odd-Rikard, før vi går videre, takke NTVA og NTNU for at de bidrar til at vi kan sitte her og ha en storslått tilværelse. Ja, ja. Til og med slutt har jeg en. Da har det. Men nå skal vi lage en podcast om et tema som...

som jeg ble veldig engasjert i. For da politikerne våre sa de skulle bygge ut havvinn og komme med halvannen gigawatt på Sønderøy Nordsjø 2 og halvannen gigawatt på Utsira, det synes jeg var puslete. Det var det. Det var veldig puslete. Det var enkelig, vil jeg si.

Og så gikk det noen uker, og så kommer de med en ny plan som... Tid og bra. 30 gigawatt, som skal være tildelt innen 2040. Lenge til da, ja. Det betyr jo at selv en del av disse batterifabrikkene våre vil jo ikke nyte godt av strømmen derfra på en stund. Nei. Men det som er litt spennende å få vite for oss, tenker jeg, er jo... Det er noe tildeling, men hvor langt har vi egentlig kommet...

I å løse utfordringene med dette med flytende havvindturbiner og konstruksjoner til havs. Og det er jo der vi har fått med oss en professor i marinekonstruksjoner fra Institutt for marinteknikk ved NTNU, Erin Barszynski-Politsch. Velkommen. Takk. Lykkelig å være her. Ja, du hører at Odd-Rikard er veldig spent nå på, ok, 30 gigawatt tildelt innen 2040, men vet vi hvordan disse store konstruksjonene skal bygges?

Jeg tror ikke vi vet helt ennå. Vi er jo langt på vei, og vi kan jo finne på å bygge noe som vil fungere. Det har man påvist ved Highwind Skottland, Highwind Humpen og til og med King Cardin. Men at vi skal få ned kostnadene, det blir den store utfordringen. Og

Det er mye vi må løse for å kunne få ned kostnadene til et tilstrekket nivå. Ja, for det er jo ikke gitt at når 30 gigawatt er ganske mye, men det er jo ikke gitt hvor mange installasjoner det betyr. Fordi er det ikke litt sånn at man ønsker å bygge størst mulig og med lavest mulig kostnad også her? Ja, og grunnen til at man vil ha størst mulig turbiner, det er jo at da slipper man å velike å holde

Dobbelt så mange turbiner. Det er jo selvfølgelig en fordel. Vi slipper også å bygge ut forankring og strømkabler til dobbelt så mange turbiner. Det blir bare litt grøvere dimensjoner på det enkelte. Ja, men vi ønsker også å få ned dimensjonene på hvert enkelt turbin. Det betyr at nå begynner vi å snakke om enorme konstruksjoner med store bevegelser.

Det blir fleksible konstruksjoner. Dagens turbiner er jo fleksible, men plattformene er det ikke det. Det vi snakker om i fremtiden er både plattform, turbin og tårn. Alt blir fleksibelt. Da må vi virkelig ha kontroll på lastene som virker på dem. Men hvordan er dette i dag når en turbin blir designet?

Er det for det første turbinen på toppen av tårnet? Den regner jeg med er ikke så mye vi kan gjøre med her i Norge. Men vingene eller bladene og tårnet, blir det designet sammen? Eller blir det designet sammen med understelle på en gang? Eller hvordan henger dette egentlig sammen?

Per i dag har man turbinleverandører som også leverer tårn. Ja, Siemens og andre. Ja, og det vil si at de sertifiserer tårn og turbin sammen. Og sier, ja, du skal bygge understeder til dette. Vårt tårn og vår turbin tåler så mye i vinkel og i ekserrasjoner. Og du må lage en plattform som...

Kan støtte det. Men kan du da på en sånn sertifisering, Tårn og Turbin, velge deg forskjellige typer blader da, eller?

Du kan velge forskjellig type størrelse på turbin. Ja, på tårn, ja. Men på tårn er det ikke så mange å velge fra. De har ikke noe insentiv per i dag å lage flyttende tårn. Det er ikke noe markede. Men det er jo bare et rør. Det er bare et rør. Og hvis vi designer det sammen med understell, så har vi sett at vi kan faktisk...

lage både billigere tårn og billigere plattform. Bare at vi må fordele stålet på en annen måte. Og nå er du jo inne på hva vi i Norge faktisk har kompetanse på.

For vi har vel ikke så mye kompetanse på turbiner nødvendigvis, men hvis vi kan se tårnet sammen med understeller, i hvert fall på flytene, så har vi jo en del å ta med. Da har man store fordeler å lage dem sammen og bruke den kompetansen som finnes fra oljeindustri og maritimindustri.

Det synes jeg er... Sånn foreløpig så kan jo vi konkludere da med at tårnet, hvis det ses sammen med plattformen, så kan det bli en norsk industri. Turbinene er det vel GE og Siemens som uansett er størst på. Og Vestas. Og Vestas, ja.

så er det snakk om vinger eller blader. Det er vel også litt utestående hvorvidt vi kan få en industri i Norge på, kanskje. Ja, det er mest jeg tenker på det sammen som turbin. Ja, det er en del av turbin, ja. Men når det kommer til det jeg har skjønt som er en stor faktor her, er jo dette med velikehold. Og der er vi jo store på offshore. Det burde vi kunne få ta en rolle på, da.

Det synes jeg absolutt. Om det blir at man sender personer ut til turbinene i fremtiden, eller om det blir automatisert, eller om vi faktisk klarer å lage turbiner som trenger mindre vedrikehold, da er det mye man kan tjene på og gjøre litt bedre i fremtiden. Ja, for det er en del år til dette kommer i drift, tenker jeg. Men når ser man for seg first power da? Nå kan vi skru på en havturbin i Norge.

Det må nesten være, eller vi har jo hatt first power, hvis man tenker på den måten, men hvis vi tenker utsida nord, så ser vi det ikke før om fem-seks år, tror jeg. Men det kan komme fortere hvis man får presessene.

Vi står jo klar med elbilladeren i hånden av begge to, vi. Ja, jeg vil gjerne ha flytene av havvinn på bilen min. Da går den mye bedre. Jeg tenkte litt på det du snakket om ved likehold. Hva er egentlig, dette kan jo jeg ingenting om, men hva er intervallene på ved likehold på en sånn installasjon?

Det er jo forskjellige måter å gjøre vedlikehold på, men det sies ofte at i snitt så må man besøke tribunnen omtrent fire ganger i året. Ja, hvert halv sies det. Ja, men mye av det er bare at noen må gå inn og sjekke at ting er i god stand.

Kanskje man må smøre, eller rekke oljenivå og sånne ting. Det høres ut som mye av dette kan automatiseres. Mye av dette bør kunne automatiseres. Og da slipper man å komme med båt, eller helikopter for den saks skyld, og besøke hver eneste byen så mange ganger i året. En ting jeg har forstått er at hvis man lykkes med en effektiv

flytende plattform, så kan den i en stor grad standardiseres. Mens bunnfast havvinn, da er det jo veldig avhengig av både bunnforhold og dybde og alt sånt. Er det riktig? Jeg synes det er en stor fordel for flytende turbiner, at vi kan lage samme plattform og igjenbruke den ikke bare i en park, men i flere parker rundt omkring i verden, sannsynligvis. Mens

Innenfor en enkelt bunnfast park har de mange forskjellige design som både må lages og analyseres før de settes ut hver for seg. Det vi må huske er at de store prosjektene i dag er hovedsakelig bunnfast, er det ikke det? Det er det. Det er noen få prosjekter nå.

Equinor var jo den første ute i verden med en park, men da er det bare fem turbiner, så det er ikke en stor park. De kommer med Highwind-tampen snart med 11 turbiner, og så er det også Principal Power som har 50 gigawatts utenfor Skottland. Hva slags effekt er det på de Highwind-tampen? På tampen er det 8 megawatt hver turbin. Og når vi skriver 2040, så burde vi være på...

Jeg håper at vi er opp mot 20 megawatt. Det er vanskelig å si hvor høyt dette her kommer til å gå. På et eller annet sted så vil det være en stopper. Når turbinerne blir større, så blir lastene fra egen vekt såpass store at du ender opp med å designe bladene mot det, i stedet for å designe mot aerodynamiske laster. Ja, riktig.

Det er jo tydelig at det er bare et par håndfulle flytende turbiner i drift i dag. Det dere forsøker å gjøre er å løse disse tekniske utfordringene. Det er jo ikke så mye erfaring å hente nå.

Nei, og det er jo et av problemene vi har. Hvis man skal designe mot riktig pålitelighetsnivå, så trenger man litt erfaring. Det mangler. Hvor er det dere mangler mest, eller hvor er de største utfordringene for dere nå? Det er jo utfordringer på mange deler av turbin, ikke bare det jeg jobber med, selvfølgelig. Men jeg tenker at fra mitt perspektiv, så ser vi mye på hva...

hva slags ikke-linjære raster vi har, både fra bølger, men også interaksjoner mellom turbinen og plattformen. Dette her er noe som vi ofte kaller for aero-hydro-servo-elastisk. Du har jo et system som har aerodynamiske raster,

Selvfølgelig på både bladene og tårn. Du har hydrodynamikk som virker på plattformen. Du har et reguleringssystem som kan endre vinkel på bladene eller effekt fra generatoren. Hvis jeg for eksempel ser en endring i vindhastighet, så vil

reguleringssystemet gjør en endring, så vil den endringen påvirke lastene fra aerodynamikk, som vil påvirke bevegelsen, som vil da påvirke hydrodynamiske lasser. Og hele systemet er veldig koblet sammen. Så vi trenger noen modeller som kan håndtere alle disse feltene. Jeg tenker på at Norsjøen kan være ganske guffen av og til. Når den såkalt 100-årsbølgen kommer og treffer en sånn flyter.

med en 20 megawatt turbin på toppen, generator. Hvordan kommer det til å gå?

Det er et godt spørsmål. Vi prøver å finne ut hvordan det skal gå. Det kommer an på selve plattformdesign. Det kommer an på hva slags vindforhold har vi samtidig som den bølgen kommer. Da kan vi være i forskjellige operasjonelle tilstander. En turbin som ikke snurrer rundt, har en annen virkning når det gjelder dempning eller strekk i forankringslinjer.

og så videre, en ender vind som er i operasjonelig tilstand. Så da må vi prøve å simulere alle mulige kombinasjoner som kan oppstå sammen med den 100-årsbølgen. Og så må vi bestemme oss hva vi ønsker å designe mot. Ønsker vi å designe mot at

Det skjer av og til at vi mister en turbin. Er det et så stort problem? Det er ingen ombord. Og det er ingen forurensning. Vi kommer ikke til å ha oljelekkasje hvis en turbin går rundt. Hvis vi kan spare mange millioner på å tillate at det blir feil litt oftere, burde vi gjøre det. Det er et kjempepoeng her. Her er det jo ikke mennesker involvert til daglig eller underveis.

Så det der er jo utrolig viktig. Da blir det litt mindre strøm på land, og det kan være til en periode, men det kan jo være verdt det, å la den legge seg for eksempel, eller et eller annet. Ja, og et annet spørsmål er da, er det mulig å snu en turbin som har tippa, med en så svær og tung naselle og turbin?

Du vil selvfølgelig få vannskader på noen deler. Ja, klart. Men å få den rundt, det tror jeg at hvis du skal først kunne få den ut til havs, så tror jeg at du også kan få den rundt. Ja, noen store kjøleskipil. Ja, men her er du også inne på noe, Æren, som du snakket om litt før sending, nemlig at i Norge så har vi laget offshore-installasjoner som stikker ganske dypt, og som vi har slept relativt kort avstand ut til

feltene der de skal produsere. Dette kan vi gjøre også med flytende vindinstallasjoner, men da er det ikke sikkert at de er så eksporterbare, for det er ikke alle som har dype fjorer og kort vei ut til der hvor de skal virke. Det er jo dypt vann hele veien dit. Og så koster det noe å taule en turbin oppreist med de lave hastighetene du skal ha. Det tar lang tid og det tar

båter og ja. Det er ikke noe du selger til Asia? Nei, jeg tror ikke det. De turbinene som har blitt laget på den måten, for eksempel Highwind Skottland, det er type spær plattform som går veldig dypt, men vi ser at det er mye utvikling på semisub type som ikke har så stor dypgang. Ja, riktig. Mer plattform type. Ja.

Ja, Erin Barszynski-Polits, vi må bare takke. Dette er jo kjempespennende, Odd-Rikard. Ja, det er det. Vi trenger det svårt, hvis vi skal avkarbonisere Norge. Ja, vi gjør det, og her er det en stor industrimulighet. Det gjør det også. Lykke til i arbeidet videre. Takk til deg, takk til Odd-Rikard Valmått, og mitt navn er Jan Moberg.

Nemnt i episoden

Teknisk Sett

Podcasten som episoden er en del av

NTNU

Institusjon som bidrar til podcasten

NTVA

Institusjon som bidrar til podcasten

Sønderøy Nordsjø 2

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

Utsira

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

Highwind Skottland

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

Highwind Humpen

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

King Cardin

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

Equinor

Et selskap som har et havvindprosjekt

Principal Power

Et selskap som har et havvindprosjekt

Siemens

Et selskap som leverer turbiner

Vestas

Et selskap som leverer turbiner

Institutt for marinteknikk

Institutt ved NTNU hvor Erin Barszynski-Politsch er professor

Norsjøen

Et havområde der flytende turbiner skal plasseres

100-årsbølgen

En bølge som brukes som designparameter for flytende turbiner

aero-hydro-servo-elastisk

Et begrep som brukes for å beskrive komplekse samspill mellom vind, vann og turbin

Highwind-tampen

Et havvindprosjekt nevnt i podcasten

Deltakarar

Host

Jan Moberg

Host

Odd-Rikard Wallmott

Guest

Erin Barszynski-Politsch

Sponsorar

NTVA

NTNU

Lignende

8/10/2023

Teknisk sett

Jobber med Norges største maskin | #504

Instituttleder ved NTNUs Institutt for elektrisk energi, Anngjerd Pleym, jobber med det hun kaller ryggraden i det norske energisystemet; det elektriske systemet. Et veldig stort og mye mer komplekst system enn det folk flest er klar over.

Sjå mer

8/14/2019

Teknisk sett

Episode 212 - Vi er klare for havvind

En svært populær person på Arendalsuka er Aker Solutions sjef for Havvind, sivilingeniør Astrid Skarheim Onsum. Etter alle protestene mot landbasert vindkraft peker alle nå mot havet. Det er her fremtidens kilde til mer elektrisk kraft ligger. Ikke bare i Norge, men i svært mange andre land. Likevel har landet vårt gode forutsetninger. Ikke bare fordi naturen nok en gang har velsignet oss med fantastiske energiressurser i form av sterk og stabil vind over enorme havområder, men fordi vi kan hente kompetanse fra den industrielle virksomheten rundt skipsfart, olje og gass. Og fordi kysten er pepret med kompetent verkstedindustri. Men det haster, mener Skarheim Onsum.

Sjå mer

2/3/2022

Teknisk sett

Episode 409 - Vi får mer havvind-energi: Hva gjør vi når det ikke blåser?

Det norske vannkraftsystemet har en viss installert effekt, og en viss lagringskapasitet. Når vi etter hvert skal bruke mye mer elektrisk energi, og den skal komme fra havvind, må vi ha en strategi for hva vi skal gjøre når det ikke blåser.En slik strategi har professor ved NTNUs fakultet for ingeniørvitenskaps ved institutt for energi- og prosessteknikk, Ole Gunnar Dahlhaug. Vi må bare sørge for at vi kan kjøre mer vann gjennom flere turbiner samtidig. Bare i Sør-Norge er det et potensial til å øke genereringskapasiteten med 20 GWh. Mer enn nok til å kompensere for bortfall av vindkraft.

Sjå mer

9/14/2023

Teknisk sett

Tror norsk leverandørindustri vil ha store muligheter inn i havvind-markedet | #509

Som de fleste olje- og gasselskaper har BP sett seg ut fornybar energi som fremtiden.– Vi må starte snart. Vi må komme i gang, sier Olav Fjellså om norsk leverandørindustris plass i havvind-markedet.

Sjå mer

10/5/2023

Teknisk sett

En bestemt optimist med to ekstra gir | #512

– Når bålet brenner, det er da du skal hive på flybensin, sier næringsminister Jan Christian Vestre. Han vil ha mye gjort og forteller gjerne om det – i et forrykende tempo.

Sjå mer

10/27/2023

Teknisk sett

Vil utnytte både vinden, bølgene og solen til havs | #515

Det kan være like mye energi i bølgene rundt en plattform som det er vindenergi. Den bør utnyttes – og i en nyutviklet konstruksjon er det også plass til masse solpaneler, forklarer Einar Sundal, som jobber i Rosenberg Verft og Flexible Floating Systems.

Sjå mer

7/22/2022

Teknisk sett

Vannflater kan bli en enorm kilde til fornybar energi

Professor ved NTNUs institutt for marin teknologi, Trygve Kristiansen, jobber med det meste som flyter på vann. De siste fem årene har flytende solkraft vært favorittområdet. Solceller som flyter på vannoverflater kan gi oss et enormt tilskudd av fornybar energi.

Sjå mer

11/9/2023

Teknisk sett

Blåser i stål, satser på betong til havvindfundamenter

Tidlig i oljealderen bygde Norge gigantplattformer med betong. Det kan vi gjenta med masseproduserte fundamenter for havvind. Og kanskje også flytende turbiner senere, for dyp under 80 meter. Det satser i hvert fall Kjell Rune Nakkestad i Amon på.

Sjå mer

Lastar