Lav vekt, driftssikkerhet, effektivitet og kostnader knyttet til investering og drift og vedlikehold er svært viktig i utviklingen av havvind til å bli kommersielt konkurransedyktig med annen ny energi. En doktorgradsstipendiat ved NTNU kan ha skutt gullfuglen her. Foto: ABB

En helt ny type høyspenningsgenerator kan snu opp-ned på havvindindustrien. Til sommeren etableres et selskap som skal videreføre den tekniske og den kommersielle utviklingen.

HVDC-maskinen, som er oppfinneren Pål Keim Olsens arbeidstittel på den revolusjonerende høyspenningsgeneratoren som mottok den prestisjefylte «Grønn Pris» under Forskningsrådets Energiforskningskonferanse forrige uke, kan bli et nytt norsk industrieventyr.

Omfattende laboratorietester har bekreftet at konseptet fungerer. Oppfinneren og hans støttespillere ved SINTEF og NTNU har regnet ut at effektiviseringspotensialet kan være så høyt som to til fire prosent. I tillegg betyr den svært store besparelser i vekt og investeringskostnader.

Flytter grenser

– HVDC-teknologien vil også gjøre det enklere og rimeligere å etablere vindparker lenger ut enn 120 kilometer, som er en praktisk grense for hvor langt man kan overføre kraften med AC-kabler, sier oppfinneren og gründeren Pål Keim Olsen til Energibransjen.

Forskningsleder John Olav Tande hos SINTEF Energi, som også er senterleder for forskningssenteret NOWITECH som forsker på teknologiutvikling av havvind, mener HVDC-maskinen representerer et solid teknologisprang.

– Dette er en fantastisk flott innovasjon, som også ble belønnet med vår innovasjonspris i fjor. Dersom de får med seg en eller flere tunge industrielle aktører, kan teknologien komme relativt raskt på markedet, tror han.

Nytt selskap og prototyp

Pål Keim Olsen, som er i ferd med å avslutte sitt doktorgradsarbeid (disputerer i oktober) og skal begynne i en stilling som førsteamanuensis på NTNU til sommeren, vil snart etablere et selskap for å videreutvikle den patenterte teknologien og søke samarbeid med industrielle aktører.

– Det er naturlig å henvende seg til de som er store i dette markedet fra før, sier han. Også vindenergiaktører er konservative, og vil neppe satse på andre enn etablerte leverandører som man kan regne med fortsatt er i markedet om 10 år.

Han forteller at de i løpet av 2017 satser på å få opp en protoyp på opp til en tidel av maksimal effekt inkludert alle undersystemer.

– Vi har så definitivt tenkt oss at dette skal danne grunnlaget for en norsk industriutvikling. Samtidig er det viktig å ikke bli for lokale. Den største interessen for dette finner vi i land som Tyskland, Storbritannia og Nederland.

Ny høyspenningsgenerator

HVDC-maskinen er en ny type høyspenningsgenerator som gir mulighet til å generere høy likespenning i første steget i energikjeden, noe som fører til en drastisk reduksjon i antallet steg hvor spenningen må omformes, som igjen fører til mindre tap i overføringen, og høyere systempålitelighet. Maskinen vil erstatte flere transformatorsteg, frekvensomformer AC/DC-omformer i et konvensjonelt vindturbinaggregat.

Ved lange overføringsavstander vil likestrøm være den beste løsning med hensyn til utnyttelse (transportkapasitet) og reduserte energitap i kabelen.

Teknologien kan øke energiutbyttet i en offshore vindpark med to til fire prosent. Den har også potensialet til å oppnå høyere pålitelighet, lavere investeringer og lavere vedlikeholdskostnader.

Vindturbinene kan også oppnå høyere oppetid, og på grunn av modulisering har teknologien potensial til å bidra til enklere masseproduksjon og offshore logistikk. Om teknologien tas i bruk, vil det bidra til at offshore vind (havvind) kan levere mer ren elektrisk energi til et samfunn som trenger det.