Temagrupp 5: Underhåll och tillförlitlighet

​Vindkraftsindustrin har genomgått och genomgår fortfarande en omfattande utveckling mot större vindkraftverk. Detta innebär ett stort antal tekniska utmaningar, och resultaten har i många fall lämnat utrymme för förbättringar även efter vindkraftverken har installerats. En av orsakerna till fel i vindkraftverk är att komponenterna i verket inte har konstruerats för de driftförhållanden som råder. Andra orsaker till fel är brister i tillverkning och installation av komponenter. I många fall är de mekanismer och bakomliggande fenomen som leder till felen inte tillräckligt väl förstådda.
 
Fel i vindkraftverk leder till direkta kostnader för reservsdelar, underhållsutrustning, personal för transport och underhåll för att korrigera felen. Utöver detta finns indirekta kostnader i form av produktionsbortfall. En minskning av dessa kostnader, och därmed kostnaden för vindkraft i allmänhet, kan uppnås genom ytterligare förbättringar i konstruktionen av vindkraftskomponenter vilket leder till en ökad inneboende tillförlitlighet. Produktutvecklingspotentialen för enstaka kritiska komponenter i systemet skall analyseras. Ett approximativt sätt att finna de mest kritiska komponenterna är att fiktivt studera scenarier för den totala underhållskostnaden för ett vindkraftverk under dess livstid, där de förväntade livlängden för vissa kritiska komponenter varieras.
 
Forskning har visat att dagens underhåll, både på land och till havs, inte är optimalt. Det har visat sig att det finns stora potentiella besparingar att göra genom att optimera underhållsbeslut under livstiden för att minska den totala kostnaden (a) för underhållsaktiviteter och komponentfel samt (b) kostnader på grund av produktsförluster. Häri är en viktig faktor valet av och optimalt genomförande av den mest lämpliga underhållsstrategin. Vid avhjälpande underhåll används en komponent tills den går sönder och repareras därefter. Vid förebyggande underhåll underhålls komponenterna efter fördefinierade intervall eller baserat på dess tillstånd för att förhindra att komponenten går sönder.
 
Parallellt med att optimera underhållsstyrning är fortsatt förbättring av den inneboende tillförlitligheten hos vindkraftverk och deras komponenter viktigt för att minska felfrekvensen. Detta är särskilt viktigt inom offshore och avlägset belägna vindkraftverk där den begränsade tillgängligheten har en stor inverkan på möjligheten att åtgärd fel. För att uppnå ökad inneboende tillförlitlighet hos vindkraftskomponenter behövs en djupgående förståelse för de fysikaliska mekanismer som ligger bakom felen. Fördelen med detta är inte begränsat till framtida turbingenerationer utan resultaten kan också användas för att förbättra driften av befintliga vindkraftverk, till exempel genom efterinstallationer.
 
De frågeställningar som finns inom Underhåll och tillförlitlighet är:
  • Vilka är lämpliga metoder för effektiv tillståndsövervakning, för att kunna upptäcka, förutse och förebygga fel och brister i drivlinan? Speciellt, hur kan styrsystemet för frekvensomvandlare utnyttjas till detta?
  • Hur används data från vibrationsbaserad CMS och SCADA-baserad CMS för att skapa en effektiv plan för underhåll?
  • Hur skapas effektiva metoder för att förutsäga återstående livstid för skadade komponenter vid användning av felsignaturer?
  • Hur optimeras underhållet för att maximera utnyttjande av den återstående livslängden hos skadade kritiska komponenter?
  • Vilka mekanismer ligger bakom ströminducerade skador i lager och hur kan dessa förstås (modelleras) samt begränsas eller rent av förebyggas?

Följande projekt i Centrumet sorteras under temagrupp 5:
TG5-1 Last- och riskbaserad underhållsstyrning för vindkraftverk
TG5-2 Karakterisering och modellering av lagerströmsaktivitet
TG5-21 Optimalt underhåll av vindkraftverk

Publicerad: on 16 dec 2015. Ändrad: må 14 mar 2016