De modeller, Martina Fischetti har udviklet i sin erhvervs ph.d., kan medvirke til, at vindenergi efterhånden bliver billigere at producere og dermed konkurrencedygtig uden at skulle subsidieres. Foto: Maiken Kestner

Komplekse matematiske modeller sikrer optimal og hurtig placering af havvindmøller

Vinder af Innovationsfondens erhvervsforskerpris 2019, Martina Fischetti, har udviklet komplicerede matematiske modeller til udregning af den bedste placering af vindmøller i havvindmølleparker. Det betyder mere effektiv energiproduktion – og dermed vindenergi, der er endnu mere konkurrencedygtig i forhold til mindre klimavenlige energikilder.

At planlægge opstillingen af en havvindmøllepark er en vanvittigt kompliceret affære. 

Tidligere tog det flere uger for forskellige teams af ingeniører hos energivirksomheden Vattenfall at beregne den bedste placering af alle møller i en ny havvindmøllepark.

Det arbejde klarer Martina Fischettis software nu på omkring en dag - og meget mere præcist. Hun modtager nu Innovationsfondens erhvervsforsker pris for det komplicerede forskningsarbejde, der ligger bag.

- Det her kan bidrage til, at vindenergi bliver endnu mere konkurrencedygtig i forhold til energi fra for eksempel kulkraft, siger Martina Fischetti, erhvervsPhD hos Danmarks Tekniske Universitet og Vattenfall, hvor hun i dag er lead engineer.

De nye modeller har medvirket til, at Vattenfall som de første i verden har kunnet bygge en havvindmøllepark i Holland uden subsidier fra staten.

- Jeg synes simpelthen, det har været så fascinerende at se, hvordan en lys matematisk hjerne kan flytte noget, vi andre har arbejdet med i mange, mange år. Martina er super god til at omsætte fysisk virkelighed til matematik og tilbage igen, siger head of system design Thomas Hjort fra Vattenfall.

Han var i sin tid med til at sætte gang i Martina Fischettis erhvervs ph.d.-projekt, som fik finansiering fra Innovationsfonden i 2015.

Mest mulig vind til alle møller

Martina Fischettis modeller kombineret med anden produktionsoptimering betyder, at Vattenfall sparer 11-17 millioner dollars for vindmøllepark, der opføres.

- Når du skal opbygge en vindmøllepark, er den største udfordring, at møllerne påvirker hinanden. Den optimale placering kan skifte, når vinden skifter retning. Men møllerne er jo stationære, så vi må finde ud af, hvordan vi stiller dem bedst i forhold til de skiftende vindretninger, forklarer Martina Fischetti.

Hvis møllerne står på række, vil de forreste møller skygge for dem bagved, når vinden kommer forfra, og så får man ikke det optimale ud af vindmølleparken.

I de nye modeller plottes de forskellige variable ind. Den vigtigste er de skiftende vindretninger, og ud fra det udregnes den optimale placering af det antal møller, man skal stille op i et givent og afgrænset område.

Martina Fischetti har udviklet lignende modeller i forhold til at udregne den optimale kabeltrækning mellem møllerne og hvilken type kabel, man skal vælge.

De matematiske modeller har betydet, at Vattenfall langt hurtigere end før kan afprøve nye idéer og tanker.

- Hvis vi har resultater i forhold til et antal møller, så kan vi hurtigt teste, hvad det vil betyde, hvis vi sætter en ekstra mølle op, eller hvis vi undlader at sætte en op. Vi har nogle værktøjer, som giver retvisende resultater. Vi kan afprøve forskellige løsninger og se hvilket output, der kommer ud af det,” siger Thomas Hjort.

Og det kan ingeniørerne nu gøre i løbet af nogle timer i stedet for flere uger.

Vattenfall har af flere omgange testet og sammenlignet Martina Fischettis værktøjer med lignende simuleringsværktøjer og modeller på markedet.

- Gang på gang viser det sig, at hendes modeller giver bedre mølleplaceringer. De værktøjer, vi kan købe ude i verden, formår ikke i samme grad at regne sig frem til samme optimale resultater. Vi har noget, der er lynhurtigt og bedre end noget af det, vi kan købe os til,” understreger Thomas Hjort.

 

Fakta
Opførelse af havvindmøllerparker

Når en havvindmøllepark skal bygges, sker det typisk på opdrag fra staten, som udvælger et område, hvor møllerne skal stå.

Herefter kan forskellige virksomheder byde på opgaven. Den virksomhed, som kan bygge den vindmøllepark, der producerer mest energi til de laveste omkostninger, vinder udbuddet og retten til at bygge parken og sælge energien.

De modeller, Martina Fischetti har udviklet i sin erhvervs ph.d., kan medvirke til, at vindenergi efterhånden bliver billigere at producere og dermed konkurrencedygtig uden at skulle subsidieres.

Modellerne har allerede været brugt ved planlægningen af havvindmølleparken Kriegers Flak i Østersøen øst for Møn.

Kontakt

Jens Bomholt, presse- og mediechef, Innovationsfonden
 Tlf. 61 90 50 45, jens.bomholt@innofond.dk