Technologie nieuws

In het EU-project Suprapower ontwikkelen partners uit industrie en wetenschap een efficiënte, robuuste en compacte windturbine met supergeleidende generator van 10 MW. De supergeleiding kan aanzienlijke besparingen in energie en grondstoffen opleveren. Onderzoekers van het Institut für technische Physik (ITEP) van het Karlsruher Institut für Technologie bouwen in dit kader een roterende cryostaat, die de supergeleidende spoelen afkoelt tot -253°C – een voorwaarde voor stroom zonder weerstand.

Om met offshore windturbines economisch elektriciteit te produceren, zijn krachtige generatoren nodig, die betrouwbaar werken en geen onevenredig hoge kosten voor logistiek veroorzaken. Generatoren met supergeleiders maken het mogelijk om een vermogen van 10 MW en meer te leveren en op hetzelfde moment de grootte en het gewicht belangrijk te verminderen.

Bovendien heeft de bouw van supergeleidende generatoren minder dan een honderdste deel aan zeldzame materialen nodig, die nodig zijn voor de productie van de momenteel veel gebruikte permanent magneet generatoren. De supergeleiding maakt daarmee efficiënter, robuust en compacte windturbines mogelijk met gereduceerde constructie-, exploitatie- en onderhoudskosten.

Suprapower
Het doel van het door de EU gesubsidieerde project Suprapower (SUPerconducting, Reliable, lightweight, And more POWERful offshore wind turbine) is de potentie van supergeleiding voor uitbreiding van windkracht te gebruiken. In het nu gestarte, vier jaren durende project werken negen partners uit industrie en wetenschap samen. De coördinatie is in handen van Fundación Tecnalia Research & Innovation in Spanje.

Gezamenlijk ontwikkelen de partners een windkrachtsysteem met direct aangedreven supergeleidende generator. De innovatieve directe aandrijving vermindert bovendien de kosten van transport en onderhoud en verhoogt de levensduur van de turbine.

Superkoeling
ITEP levert een bijdrage aan het project bij de koeling. Supergeleiders vertonen onder een bepaalde temperatuur geen elektrische weerstand en geleiden de stroom dus zonder verlies. Om te zorgen dat de supergeleidende generator werkt, moeten de spoelen onder deze zogenaamde overgangstemperatuur worden gekoeld.

Onderzoekers aan ITEP ontwikkelen een roterende en verliesarme cryostaat, waarin de supergeleidende spoelen worden afgekoeld met behulp van Gifford-McMahon koelers door pure warmtegeleiding op 20 K (- 253,15 °C). Hierbij wordt een kleine radiator van projectpartner Oerlikon Leybold onder vacuüm gebruikt.

Bij een dergelijk formaat koeler is de koelcapaciteit echter beperkt. De onderzoekers moeten aan de ene kant goede warmtegeleidende verbindingen tussen de koeler en de supergeleidende spoel ontwikkelen, rekening houdend met de invloed van rotatie bij een mogelijk gebruik van heat pipes. Aan de andere kant vereist de cryostaat een effectieve warmte-isolatie. De werkzaamheden brengen bevindingen van fundamenteel onderzoek in de praktijk.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven