Black Box: Vestas Wind Systems

I Vestas Wind Systems investerer de stort i forskning og udvikling. I 2010 ansætter de desuden 500 nye udviklingsmedarbejdere globalt. De skal i bund og grund udvikle løsninger, der kan få prisen på strøm fra vindmøllen ned.

Vestas bliver ofte kaldt Danmarks folkeaktie. Det er den danske aktie, danskerne oftest handler på Børsen og investerer det største beløb i. Det er dermed også en virksomhed, der i medierne og hos danskerne er meget fokus på, når nye produkter bliver lanceret, eller de står overfor andre ændringer. Mærsk B er den næstmest købte aktie, men står kun for ca. halvt så meget som Vestas i nettokøb. Dermed er det tydeligt, at danskerne med stor tiltro investerer i deres flagskib for vedvarende energi.

Teknologi og kunder bestemmer udvikling
Hos Vestas består udviklingsprocessen af to overordnede faktorer: De teknologiske muligheder og kundeforventningerne. Kunden kender ofte ikke de teknologiske muligheder, men har altid en række krav til, hvad møllen skal kunne.

”Vi kobler de teknologiske muligheder og kundeforventningerne sammen til en kravspecifikation, hvor vi definerer, hvad møllen skal kunne, og hvilken pris per kilowatttime møllen skal producere til. På den baggrund designes møllen, hvorefter vi tester designet og verificerer, at møllen lever op til det forventede,” forklarer Finn Strøm Madsen, direktør i Vestas Technology R&D.

Finn Strøm Madsen fremhæver, at det ikke handler om at udvikle den billigste vindmølle, men derimod en mølle, som producerer strøm til den laveste pris. ”Cost of Energy”, som det populært hedder, er i fokus. Møllen skal være pålidelig og kunne producere en stabil, forventet mængde energi over en min. 20-årig periode.

Vestas’ udvikling af den nye V112-3.0 MW mølle, der blev lanceret i 2009, er et godt eksempel på udviklingsstrategien hos Vestas.
”Det er en model, som skal sælges globalt, og derfor er møllen designet efter de vigtigste globale markedskrav. V112-3.0 MW møllen er designet, så den støjer mindre end mindre møller på markedet, hvilket er et stigende krav på det globale marked. Samtidig er der lagt stor vægt på nettilslutningskravene fra markedet i designet af den nye mølle,” siger Finn Strøm Madsen.

Vestas arbejder på flere forskellige platforme for at udvikle møller, der kan producere ”mest energi for pengene”. F.eks. kigger de på, hvordan man kan hive mere energi ud af den samme størrelse rotor. Et andet vigtigt område er styring og kontrol af møllen. Her arbejder de med software udvikling, så de kan kontrollere den større mængde energi, som møller i dag kan absorbere og omdanne til strøm. Dvs. at de med den rette software kan undgå, at møllen i stedet ville skulle have et tungere fundament og tårn for at kunne bære den øgede mængde energi. Fremtidens møller skal være smartere og ikke bare større.
 
Der er mange forskellige håndtag, man kan dreje på teknologisk, når man som Vestas udvikler nye møller og forbedrer nuværende designs. På visse områder samarbejder Vestas med forskningsinstitutioner som f.eks. Risø-DTU på teknologiudviklingen. Men som Finn Strøm Madsen pointerer, kan man kun samarbejde på grundforskning og frem til og med stadiet for anvendt forskning, som har en ca. 5-årig tidshorisont - derefter bliver arbejdet for produktnært.

”Generisk viden er til gavn for alle, så derfor kan vi samarbejde med Risø-DTU om f.eks. det at forstå vinden i 200 meters højde. Et sådant samarbejde gavner alle virksomheder, men hvordan man herefter anvender det i sit arbejde med at udvikle sine egne unikke løsninger er op til den enkelte virksomhed og foregår ”indenfor murene”.

Danmark er Vestas’ spydspids for teknologi
Vestas V112-3.0 MW mølle er udviklet og testet på dansk grund.  Danmark fungerer som vugge for meget af den nye teknologi- og produktudvikling, som Vestas ”opfostrer”. Her er det vigtigt at have testfaciliteter og områder til afprøvning af prototypemøller i nærheden af hovedudviklingsafdelingen, så udviklingsmedarbejderne kan komme ud at teste og måle på møllerne og hurtigt vende tilbage til skrivebord og laboratorium for at justere på møllen.

Fremgangsmåden herefter er, at man udvikler best practice i Danmark, dvs. at de første møller i en ny produktionslinje produceres i Danmark, hvorefter produktionen kan foregå lokalt hos Vestas-afdelingerne på de globale markeder.

Planen er derfor, at også Vestas’ kommende 6 MW mølle til havparker skal testes og afprøves i Danmark inden længe.

”Vi har store forventninger til såvel det britiske offshore-markeds runde 3 som det tyske offshore marked. Det er her vores 6 MW mølle skal gøre sig gældende. Specielt fra 2014-2015 og frem i tiden vil det europæiske offshore marked blive stort og styrende for produktudviklingen.”

Finn Strøm Madsen pointerer samtidig, at selvom det danske marked ikke er af afgørende størrelse, så har det en yderst vigtig funktion for de fremtidige udviklingsaktiviteter. Det fornægter sig ikke.

”Danmark er væsentlig som udstillingsvindue for de bedste teknologier og produkter. Mange af vores kunder besøger os her, både fordi vores hovedkontor og forsknings- og udviklingsafdeling er placeret her og for at se vores løsninger fungere ude i de virkelige omgivelser.”

Test på Århus Havn
Før i tiden satte fabrikanterne vindmøller op hos kunden, og så testede de dem der. I dag testes både komponenter som f.eks. gear, generatorer og vinger og hele nacellen i testcentre, hvor det er ”billigst” at finde fejl. Herefter opstilles prototyper af møllen til afprøvning og test i omgivelser med nøje udvalgte vindforhold – det er dyrere at opdage fejl her. Når møllen først er sat i produktion, er det på alle måder dyrest at finde fejl og mangler.

I Vestas’ testcenter på Århus Havn tester de hovedkomponenter, hele nacellen og møllens samspil med elnettet. De kan f.eks. teste, hvordan møllen reagerer på strømsvigt i elnettet. Der er fokus på, at testene hele tiden optimeres, og derfor udarbejdes tykke logbøger, hver gang der udføres tests. Det er vigtigt, at testfolkene får sammensat den rette kombination af udfordringer til møllen. De kan i dag ret nøjagtigt simulere de udfordringer, som møllen møder ude i omgivelser, dvs. store temperaturudsving, ændringer i fart/omdrejninger og start-stop af møllen – gerne masser af dem for at stresse møllen maksimalt.

”Vi udfører Highly Accelerated Lifetime Tests (HALT) for at kunne verificere, at nacellen og komponenterne lever op til specifikationerne og den forventede levetid på min. tyve år. Det tager typisk 6 måneder for en HALT at simulere tyve års brug af møllen,” forklarer Finn Strøm Madsen.

Kunderne kræver dokumentation for, at deres mølle kan præstere det forventede mht. levetid og ydeevne, så det er afgørende, at man som Vestas kan levere gennemprøvet teknologi og vise tallene af møllens tests frem.

I øjeblikket står en 3 MW nacelle og kører løs på en testbænk i en af testhallerne – larmen fortæller, at møllen lige nu bliver presset til det yderste. Umiddelbart ser det ikke ud til at genere den.