Förlängd livslängd för vindkraftverk genom gemensamt utvecklingsprojekt

Många av Sveriges vindkraftverk börjar närma sig sin teoretiska designlivslängd på 20 år. Samtidigt är det både tidskrävande och svårt att få tillstånd för nya etableringar. För branschen blir därför frågan allt mer aktuell: går det att förlänga livslängden på befintliga anläggningar på ett säkert och kostnadseffektivt sätt?

Det var utgångspunkten i ett gemensamt utvecklingsprojekt mellan Kiwa i Sverige och en aktör inom vindkraft. Syftet var att utveckla och verifiera metoder för att analysera möjligheten att förlänga livslängden på torn och fundament i flera vindkraftsparker, med fokus på datadrivna analyser och effektivare arbetssätt för framtida livslängdsbedömningar.

Kombination av mätdata, analyser och lång erfarenhet

Projektet byggde på Kiwas erfarenhet av livslängdsförlängning inom flera olika industrier, bland annat för stålkonstruktioner inom tåg, kranar och tryckkärl. En viktig del i arbetet var att förstå hur material och konstruktioner påverkas över tid av varierande och upprepad belastning.

För att kunna bedöma den återstående livslängden samlades information in om vindkraftverkens konstruktion och driftshistorik. Därefter togs beräkningsmodeller fram för både torn och fundament. Belastningar mättes på utvalda vindkraftverk och kopplades samman med historisk driftdata från verkens SCADA-system (Supervisory Control and Data Acquisition).

Genom att kombinera mätningar, driftdata och analyser kunde projektet utveckla en metod för att analysera hela vindkraftsparker utan att behöva genomföra omfattande lastmätningar på varje enskilt verk.

– Många tänker att designlivslängden är ett definitivt stoppdatum, men så behöver det inte vara. Med rätt analyser och rätt åtgärder går det ofta att förlänga livslängden med både 10, 15 år eller ännu mer, säger Roger Wibert, senior ingenjör inom livslängdsförlängning på Kiwa.

Gav underlag för fortsatt säker drift och framtida utveckling

Analyserna gav aktören inom vindkraft en tydligare bild av hur stor del av den tekniska livslängden som faktiskt hade förbrukats och vilka faktorer som påverkar återstående livslängd mest. Hittills har torn och fundament i en vindkraftverkspark kunnat livslängdsförlängas i ytterligare 15 år utan större insatser.

Samtidigt gav projektet ett tekniskt verifierat beslutsunderlag för fortsatt drift efter uppnådd designlivslängd och skapade bättre möjligheter att optimera både underhåll och driftstrategier framåt.

– När man förstår vilka belastningar som påverkar konstruktionen mest kan man också fatta smartare beslut kring drift, underhåll och investeringar. Det handlar både om säkerhet och om att få ut mer värde ur anläggningen över tid, säger Daniel Andersson, senior konsult på Kiwa.

Datadrivet arbetssätt för framtidens vindkraft

En central del i utvecklingsprojektet var kopplingen mellan lastmätningar och SCADA-data. Genom att använda historisk driftdata tillsammans med mätningar och beräkningsmodeller kunde analyserna genomföras både effektivt och med hög precision.

Metoden skapar även förutsättningar för framtida analyser och provningsprogram som kan bidra till ännu längre livslängdsförlängningar och ett mer proaktivt underhållsarbete inom vindkraft.

– Det här handlar inte bara om att förlänga livslängden här och nu. Projektet har också bidragit till att utveckla ett mer långsiktigt och datadrivet arbetssätt kring drift och underhåll av vindkraftparker, avslutar Roger Wibert.

Vill du veta mer om projektet?
Kontakta gärna roger.wibert@kiwa.com eller daniel.andersson@kiwa.com