Windmetingen en validatietechnieken

Thema:
Experimentele validatie technieken

Voordat een windturbine op de markt komt, moet deze door de certificerende instanties zijn goedgekeurd. Daaraan gaat een uitgebreid programma van meten en testen vooraf. TNO is een van de weinige instanties die deze certificeringsmetingen mogen uitvoeren. Zo werd de Haliade-X van GE Renewable Energy, in 2019 de grootste offshore windturbine ter wereld, door onze experts op de Maasvlakte aan een uitgebreid meetprogramma onderworpen.

Grenzen opzoeken

Windturbines worden steeds groter om daarmee de kosten van windenergie te kunnen verlagen. Met de afmetingen van de zulke grote machines zoals de Haliade-X, te weten een tiphoogte van 245 meter, een bladlengte van 107 meter en daarmee een diameter van 220 meter, worden de grenzen van kennis over aerodynamica verlegd. Ontwerpers zoeken voortdurend de grenzen op waarbij krachten en belastingen exponentieel toenemen. Met de groeiende afmetingen neemt het belang van meten en valideren verder toe. De uitkomsten van ontwerpberekeningen zullen altijd in de praktijk op volle schaal getest moeten worden.

Unieke combinatie van kennis

Om de metingen aan de Haliade-X te kunnen doen hebben TNO-experts de ongeveer 135 meter hoge mast tijdens de bouw voorzien van tal van sensoren. Ook de gondel waarop de rotorbladen worden bevestigd, zijn bij de installatie op de toren voorzien van allerlei meetapparatuur. Al tijdens de fabricage van de ruim honderd meter lange bladen bij LM Wind Power in Cherbourg monteerden de TNO’ers daarin verschillende sensoren. TNO levert hier een unieke combinatie van kennis van wind, aerodynamica, sensoren en modellen. Het ontwerp en de modelberekeningen van de bladen en de andere componenten van de turbine zijn door de metingen in de praktijk gevalideerd.

Geavanceerde metingen aan bladen

De lengte van de bladen van windturbines neemt steeds verder toe en daarmee de behoefte ze flexibel en rendabel te houden. Voor zowel ontwerp als het operationeel zijn van grote windturbines is doorbuiging in beide richtingen en het torsie-gedrag cruciaal. En dat zonder de aerodynamische opbrengsten te verliezen. TNO doet onderzoek om het torsiegedrag van bladen vast te meten en te modelleren bijvoorbeeld aan de Haliade-X.

Daarnaast werken we in het TIADE project samen met GE Renewable Energy en LM Wind Power en voeren we verfijnde, aerodynamische metingen uit aan grote, geavanceerde turbinebladen. Nieuwe en alternatieve meetmethoden zijn uitgetest en vergeleken voor verdere ontwikkeling van de bladen.

Prestaties valideren

Bedrijven in deze industrie zijn zowel voor hun eigen innovatieve ontwikkeling als voor certificering voortdurend op zoek naar de meest betrouwbare metingen. Ze zijn nodig om nieuwe prototypes te certificeren, de prestaties van een werkende windturbine te valideren of om een solide businesscase voor windparken te bouwen.

TNO is ISO 17025 geaccrediteerd en doet metingen volgens de strenge normen van de International Electrotechnical Commission (IEC-61400). Verder is TNO een erkend IEC Renewable Energy testlaboratorium (IEC RE TL) voor energieprestaties en mechanische belastingen. TNO is tevens mede-oprichter van MEASNET, een internationaal netwerk van meetinstituten.

Laat je verder inspireren

4 resultaten, getoond 1 t/m 4

Digitalisering verbetert ontwerp en onderhoud windparken

Informatietype:
Artikel

Voor het ontwerp van windturbines en vervolgens het efficiënt opereren van windparken maakt TNO gebruik van digitalisering.

Toepassen robotica verhoogt veiligheid en verlaagt kosten onderhoud

Informatietype:
Artikel

Onderhoud aan windturbines zonder menselijk ingrijpen. TNO ontwikkelt concepten met robotica.

Veel potentie wereldwijd voor drijvende windturbines

Informatietype:
Artikel

Als de zee erg diep is, zijn drijvende windmolenparken een oplossing. TNO doet onderzoek naar de mogelijkheden van drijvende windturbines die met ankerlijnen aan de bodem zijn bevestigd.

Offshore windenergie

Informatietype:
Artikel

Om de doelstellingen voor windenergie te halen is nieuwe technologie nodig. TNO werkt aan nieuwe technieken en methoden.