Innovativ Teknik

12kW prototyp UU

Vertical Wind AB arbetar med en ny vindkraftsteknik som baseras på en vertikalaxlad turbin med en kabellindad direktdriven generator. Turbinen behöver varken vridbara blad eller girningsmekanism och den direktdrivna generatorn eliminerar behovet av växellåda. Den robusta och enkla konstruktionen med färre rörliga och känsliga subsystem jämfört med traditionella horisontalaxlade vindkraftverk ger högre tillgänglighet och driftssäkerhet, lägre underhållskostnader och tystare gång.

Vertikal rotationsaxel istället för horisontell

Vertical Winds vindkraftverk har en vertikal rotationsaxel, medan de traditionella turbinerna roterar runt en horisontell axel. Den vertikalaxlade turbinen tar upp vindenergi oavsett vindriktning. Turbinen behöver således inte giras in mot vinden, vilket är nödvändigt med stora horisontalaxlade vindkraftverk, och den absorberar även energi från turbulenta vindar vilka normalt passerar förbi traditionella vindkraftverk.

Generator i marknivå utan växellåda

Generator under konstruktion vid Uppsala

Universitet.

Analys och forskning

Vertical Winds konstruktioner är robustare och enklare än traditionella vindkraftverk och har en mycket god livstidsekonomi. Vindkraftverkens tillgänglighet, driftssäkerhet och kostnadseffektivitet grundläggs genom ett noggrant förarbete som kräver tvärvetenskaplig kompetens och spjutspetskunnande inom ett stort antal teknikområden såsom aerodynamik, hållfasthetslära och elektricitetslära. Inom dessa arbetar Vertical Wind aktivt med moderna analysmetoder och utvecklingen av tekniken sker i nära samarbete med avdelningen för Elektricitetlära vid Uppsala universitet där vindkraftsforskning har bedrivits sedan 2001.

Beräknat hastighetsfält runt en trebladig vertikalaxlad turbin.

Ett vindkraftverk är ett stort ingrepp i naturen. Ofta sammanfaller dessutom goda vindförhållanden med stora naturvärden. Det innebär att områden såsom meteorologi, biologi och miljöplanering är av stor vikt och måste beaktas redan på konstruktionsstadiet.

Vetenskapliga publikationer relaterade till vår teknik

• Sandra Eriksson, "Direct driven generators for vertical axis wind turbines", Doktorsavhandling vid Uppsala universitet, 2008
• P. Deglaire, O. Ågren, H. Bernhoff and M. Leijon, "Conformal mapping and efficient boundary element method without boundary elements for fast vortex particle simulations", European Journal of Mechanics - B,Fluids, Volume 27, Issue 2, March-April 2008, Pages 150-176
• Sandra Eriksson, Andreas Solum, Mats Leijon and Hans Bernhoff, "Simulations and experiments on a 12 kW direct driven PM synchronousgenerator for wind power", Renewable Energy, Volume 33, Issue 4, April 2008, Pages 674-681.
• Sandra Eriksson, Hans Bernhoff and Mats Leijon, "Evaluation of different turbine concepts for wind power", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 12, Issue 5, June 2008, Pages 1419-1434. doi:10.1016/j.rser.2006.05.017
• J. Kjellin, S. Eriksson, P. Deglaire, F. Bülow, H. Bernhoff, "Progress of control system and measurement techniques for a 12 kW vertical axis wind turbine", Proceedings of European Wind Energy Conference & Exhibition EWEC 2008, March 31- April 3, 2008, Brussels, Belgium.
• Andreas Solum, Mats Leijon, "Investigating the overload capacity of a direct-driven synchronous permanent magnet wind turbine generator designed using high-voltage cable technology", International Journal of Energy Research, Volume 31, Issue 11, September 2007, Pages 1076-1086.
• Sandra Eriksson, "Vertical Axis Wind Turbines with Direct Driven Generators", UURIE 302-06L, Uppsala 2006
• Eriksson, S., Bernhoff, H. "Generator-Damped Torsional Vibrations of a Vertical Axis Wind Turbine", Wind Engineering (2005) vol. 29, No. 5 p449
• Andreas Solum, ”Permanent magnet generator for direct drive wind turbines”,UURIE 303-06L, Uppsala 2006
• Paul Deglaire, Sandra Eriksson, Jon Kjellin, Hans Bernhoff, "Experimental results from a 12 kW vertical axis wind turbine with a direct driven PM synchronous generator", Presented at EWEC 2007 - European Wind Energy Conference & Exhibition, Milan, Italy, May. 7-10, 2007
• Andreas Solum, Paul Deglaire, Sandra Eriksson, Magnus Stålberg, Mats Leijon, Hans Bernhoff, "Design of a 12kW vertical axis wind turbine equipped with a direct driven PM synchronous generator", Presented at EWEC 2006 - European Wind Energy Conference & Exhibition, Athen, Greece, Feb. 27 to Mar. 02, 2006
• M.Dahlgren, H.Frank, M.Leijon, F.Owman and L.Walfridsson, "Windformer – Wind Power Goes Large Scale",ABB Review 3/2000 pp 31-37
• M. Leijon “Windformer –ett integrerat systemkoncept för storskalig vindkraft” Svenska Mekanikers Riksförening 2000:4
• M. Leijon et al., "Breaking Conventions in Electrical Power Plants", CIGRÉ 1998 paper 11/37-03 (Prize winner)