Testcentret i Østerild vil lægge jord til vindmøller på op til 250 meters højde og 15-20 MW.

Med sine særlige vindforhold, 250 meter høje meteorologimaster, 7 møllestande til møller på op til 250 meter og et unikt koncept for tilslutning af møllerne til elnettet bliver Østerild det fremtidsrettede værksted for forskning i vindenergi som kan bevare Danmarks førerposition inden for forskning og industri.

  Det nationale testcenter for vindmøller ved Østerild er afgørende vigtigt for at fastholde og udbygge den danske førerposition inden for vindsektoren.
Samtidig vil Østerild bane vej for mere vindenergi i det danske energisystem og dermed være med til at gøre Danmark uafhængig af fossile brændsler. I det nationale testcenter ved Østerild kan fremtidens mega-vindmøller på op til 250 meters højde testes, og derfor vil det være her fremtidens vindmøller bliver udviklet og produceret. Testcentret kan dermed være med til at sikre masser af danske arbejdspladser inden for vindsektoren, både når det gælder selve vindmøllevirksomhederne og de mange underleverandører som betjener vindsektoren.

  Det nationale testcenter bliver stort.
På en mere end 4 kilometer lang strækning bliver der opstillet 7 kæmpevindmøller på op til 250 meter, som centeret skal teste. Der opføres også 150 meter høje målemaster til at udføre målingerne på disse fremtidens mega-vindmøller og 2 styk 250 meter høje lysmaster hvor der også vil blive lavet meteorologiske målinger. Så målemasterne får stort set samme højde som pylonerne på Storebæltsbroen. Mega-vindmøllerne vil komme til at ligge i en prisklasse på flere hundrede millioner kroner stykket.

”Det er en helt nødvendig satsning for at bevare Danmarks førerposition inden for forskning og udvikling i vindenergi og dermed sikre dansk vindmølleindustris dominerende rolle på vindmølle-markedet på verdensplan,” siger Peter Hjuler Jensen, souschef i Risøs afdeling for vindenergi.

Testcenteret i Østerild skal supplere Risøs nuværende prøvestation for store møller ved Høvsøre i Lemvig kommune. I Høvsøre er det kun muligt at afprøve møller op til 160 meters højde, lige som der er væsentlige landskabelige forskelle mellem Høvsøre og Østerild. Det giver vindforskningen helt nye muligheder.

  Helt nye muligheder for vindforskning i Østerild
”Vindfeltet i Østerild byder modsat Høvsøre både på frit terræn og skov, så ud af de 7 teststande bliver der 2 afprøvningspladser hvor vindmøller kan testes under de forhold der hersker i skovbevoksede områder,” siger Peter Hjuler Jensen og fortsætter: ”Netop derfor er Østerild et fantastisk godt supplement til Høvsøre, som er et åbent, fladt område. Østerild er et perfekt blandet område med åbne strækninger og skovbevoksninger. Det giver os langt mere varierede målemuligheder, hvilket kan bibringe vindkraftmeteorologien mange nye facetter,” siger han.

Han fremhæver, at vindmøllerne ved Østerild således bliver placeret i et område med større såkaldt ruhed end Høvsøre, hvilket sammen med at 2 vindmøller bliver placeret i en skovstrækning giver enestående muligheder for at teste vindmøller under meget varierede forhold.
Meningen er at vindmøllevirksomhederne kan købe eller leje en teststand og opføre deres vindmøller, hvorefter bl.a. Risø DTUs forskere sammen med industrien, udfører en lang række komplekse målinger i forbindelse med afprøvningen af møllerne. Desuden vil en række private firmaer, der udfører målinger på kommercielle vilkår, også bistå vindmøllevirksomhederne.

  Ny vigtig viden inden for vindkraftmeteorologi
Det meget varierede landskab i Østerild giver helt nye muligheder for at undersøge hvilke vindforhold er der hersker i forskellige typer terræn. ”Det vil vi udnytte til at udbygge vores teoretiske viden inden for vindkraftmeteorologi og vi kan så verificere teorierne ved målinger i Østerild. Derfor giver Østerild os helt nye og enestående muligheder for at forbedre vores beregningsmodeller,” siger Peter Hjuler Jensen.

Forskerne vil også studere vindforholdene i forskellige højder, for vindforholdene oppe i de luftlag hvor de 250 meter høje mega-vindmøller arbejder, er ikke særlig godt kendte. ”Det har der jo ikke rigtigt været brug for før nu,” siger Peter Hjuler Jensen. De nye 250 meter høje målemaster giver sammen med LIDARs mulighed for at måle vind i store højder. Det vil give mindre usikkerhed i beregningsmodellerne, hvilket giver vindmøllevirksomhederne større sikkerhed for at designe møllerne korrekt til forholdene, så driftssikkerheden og levetiden forøges samt møllerne kan udvikles til at blive mere omkostningseffektive.

”Desuden får vi en meget nøjagtigere bestemmelse af vindressourcerne og dermed skabes der større sikkerhed for at de store investeringer i vindmøller også giver det forventede eludbytte,” siger Peter Hjuler Jensen.

  Giver grundlag for bedre design af mega-vindmøller
De markante i terrænet mellem Høvsøre og Østerild giver også mulighed for at studere hvordan vindmøllerne reagerer på så forskellige vindforhold. Der er således langt mere turbulens i vinden i Østerild end i Høvsøre. Den viden kan bruges til at forbedre de såkaldte aerolastiske modeller, som er modeller til aerodynamisk design og optimering af vindmøller. De bruges fx til numeriske vindtunneller, hvor man afprøver vindmølledesignet virtuelt i supercomputere.

”Den viden vil betyde langt mindre usikkerhed i fremtidens design af vindmøller,” siger Peter Hjuler Jensen. Han fremhæver også, at der bliver helt nye muligheder for at få bedre indblik i vindmøllernes aerodynamiske respons på vindforholdene, lige som der kan udføres meget nøjagtige målinger på hele transmissionssystemet fra rotoren til generatoren, der laver den elektriske strøm. Dermed kan mega-vindmøllerne langt bedre sikres mod fejl og nedbrud.

  Vindmøllerne kobles til elnettet på en meget avanceret måde
Med Danmark på vej mod en fossilfri fremtid er der et påtrængende behov for at få de nødvendige faciliteter til at teste hvordan man bedst muligt slutter vindmølleparker til elnettet uden risiko for sammenbrud i elnettet.
Det forventes der at blive enestående muligheder for i Østerild. Her planlægges etableret en avanceret nettilslutningsfacilitet, som gør det muligt at afprøve møllerne under varierende netforhold, uden det påvirker det overordnede elnet. Det er tvingende nødvendigt at få tilbundsgående viden om dette i takt med, at en større del af elproduktionen kommer fra vindkraft, og vindmøllerne derfor i højere grad skal kunne medvirke til at opretholde et driftssikkert elnet.

Med Risø som lead partner er der skabt et konsortium med bl.a. Vestas, Siemens, Suzlon, Gamesa, DONG Energy, Vattenfall og ABB, som har modtaget midler fra EUDP-programmet til et forprojekt. Det forventes afsluttet i begyndelsen af 2011. EUDP-forprojektet skal bidrage til at vurdere hvilke muligheder der er for at opbygge en avanceret nettilslutningsfacilitet.
Når forprojektet er gennemført kan netfaciliteten være klar til brug i begyndelsen af 2013. Testcenteret er designet til 7 vindmøller á 16 MW eller i alt 112 MW, en virkelig stor mængde elektricitet, så derfor skal det testcentret tilsluttes det overordnede 150 kV-net.
 

  Forskning i nettilslutning af vindmøller uden risiko for elnettet
”Populært sagt bliver vi i stand til at indskyde et filter mellem vindmøllerne og elnettet ved at skifte mellem jævn- og vekselstrøm og tilbage igen. Derved kan vi afprøve ting på møllerne, som elnettet ikke kan ”se” eller ”mærke”, hvilket er en helt central forudsætning for at eksperimentere med vindmøllers nettilslutning, for vi ønsker jo ikke at det nationale testcenter ved Østerild skulle give anledning til udfald i elnettet fordi forskerne eksperimenterer,” siger Peter Hjuler Jensen.
 

Men den nye nettilslutningsfacilitet kan forskerne fx udsætte vindmøllerne for et skift i netfrekvens og se hvordan de reagerer. De kan finde metoder til forhindre vindmøllerne i at koble ud ved variationer i netfrekvensen. ”Det er en vigtig konkurrenceparameter i vindmølleindustrien at vindmøllerne er tolerante over for fejl og frekvensvariationer i elnettet,” siger Peter Hjuler Jensen og fortsætter: ”Samlet set forventer vi Østerild bliver enestående i verden og vil give os forskere og vindmølleindustrien en bred palette af unikke forsøgsmuligheder, så det er et stærkt træk i bestræbelserne på at fastholde den danske førerposition inden for forskning i vindenergi.”

Han er stolt over at Risø DTU her er i gang med noget unikt, der vækker begejstring i udlandet alle steder hvor han har præsenteret det: ”Ingen jeg har mødt rundt omkring i verden er i tvivl om at det er den vej udviklingen går, men at vi er nået så langt i Danmark overrasker alle,” siger han.

  Bygges af folk med erfaringer fra Høvsøre
Nu er loven er på plads, og dermed er projektet rykket et langt skridt nærmere virkeligheden. Peter Hjuler Jensen føler sig helt tryg ved at projektet kommer til at køre på skinner, for det kommer i gode hænder hos de samme folk som var med til at bygge Høvsøre, herunder Freddy Mortensen fra DTU Campus Service, som har ledet byggeriet af Høvsøre, samt Poul Hummelshøj fra Risøs afdeling for Vindenergi, som i dag er ansvarlig for driften af Høvsøre. ”Med den sum af kompetencer og erfaringer er jeg overbevist om at vi vil stå med et testcenter der lever op til de meget høje forventninger.

Gennem hele processen har et stærkt, tværfagligt team med alt fra jurister til hard core forskere på DTU ført projektet sikkert gennem alle forhandlingsforløb,” siger Peter Hjuler Jensen, og fortsætter ”som Danmarks Nationallaboratorium for Bæredygtig Energi ser vi det som en naturlig forpligtelse for os at tage dette initiativ der kan bevare Danmarks førerposition inden for forskning i vindenergi og produktion af vindmøller. Vi er med rette stolte af at kunne løse denne store, nationale opgave,” slutter han. En opgave som det gamle Risø ville have haft svært ved at løfte men fusionen med DTU har givet os en størrelse så vi kan løfte så store udfordringer.

Ud over test af mega-vindmøller vil Østerild også åbne muligheder for at studere CO2 udveksling mellem skov, landskab og atmosfære, hvilket er centralt i forbindelse med vurdering af fremtidens klimaændringer. Det er også aftalt, at der testcentret skal huse et overvågningsprogram, der kan medvirke til, at Danmark bliver verdensførende, ikke bare på forskning i vindenergi, men også på viden om vindmøllers påvirkning af naturen.

  Faktaboks
• Testcentret i Østerild vil lægge jord til vindmøller på op til 250 meters højde og 15-20 MW.
• Hele anlæggets nettilslutningskapacitet kan aftage strøm fra 7 møller på hver op til 16 MW.
• De 250 meter høje målemaster tangerer højden på pylonerne på Storebæltsbroen, som er 254 meter.
• Testcentret kan senere udbygges når behovet opstår.
• Den første vindmølle ventes opsat i slutningen af 2011 eller starten af 2012.
• Indtil de rigtigt store vindmøller kommer, kan der afprøves flere mindre.