Een supergeleidende rotor is voor het eerst met succes getest op een actieve windturbine.

Het EcoSwing-consortium ontwierp, ontwikkelde, en produceerde een supergeleidende generator op ware grootte voor een windturbine van 3,6 megawatt, en in de praktijk getest in Thyborøn, Denemarken.

Ze rapporteren hun resultaten in het tijdschrift IOP Publishing Wetenschap en technologie van supergeleiders .

Corresponderend auteur Anne Bergen, van de Universiteit Twente, Nederland, zei:"De grootte van de windturbines is de afgelopen decennia aanzienlijk gegroeid. de technologie van vandaag heeft moeite om de trend naar steeds hogere vermogensniveaus van de unit bij te houden.

"Op permanente magneet (PM) gebaseerde direct-drive (DD) generatoren bieden een oplossing in ultramoderne multi-megawatt-generatoren, maar de haalbaarheid van 10+ megawatt PM-DD-turbines vereist een aanzienlijke gewichtsvermindering. Pseudo-magnetische direct-drive (PDD) machines, integratie van magnetische gearing en generatorfuncties zijn hiervoor een mogelijke oplossing, maar ze kunnen duur en zeer complex zijn om te produceren."

Om deze uitdaging aan te gaan, het team gebruikte zeldzame-aarde barium koperoxide (ReBCO) hoge temperatuur supergeleidende generatoren. Deze vereisen een kleinere hoeveelheid zeldzame aardmaterialen dan PM-machines, wat resulteert in lagere kosten. Supergeleiders kunnen ook hoge stroomdichtheden dragen, wat resulteert in meer krachtige spoelen en een lager gewicht.

Mevrouw Bergen zei:"De veldtest van de generator was buitengewoon succesvol. Toen de generator in Thyborøn werd geïnstalleerd, de turbine bereikte zijn beoogde vermogensbereik, inclusief meer dan 650 uur netbedrijf. Dit toont de compatibiliteit van supergeleidende generatortechnologie met alle elementen van een operationele omgeving, zoals variabele snelheden, netstoringen, elektromagnetische harmonischen, en trillingen.

"Het project boekte verschillende andere substantiële vooruitgang. Het toonde aan dat de productie van HTS-spoelen niet beperkt is tot gespecialiseerde laboratoria, en vormt een succesvolle technologieoverdracht van de wetenschap naar de industrie. Ook de HTS-rotor werd in een industriële setting geassembleerd, laten zien dat supergeleidende componenten kunnen worden ingezet in een 'standaard' productieomgeving.

"Nu is het concept bewezen, we hopen dat supergeleidende generatortechnologie op grote schaal wordt toegepast op windturbines."