| dc.description.abstract | Det er anslått 1 GW offshore vindkraftutbygging i Europa i løpet av 2011. Selv om teknologien har en eksponentiell utviklingskurve som stadig finner nye løsninger som gjør offshore vindkraft mer lønnsomt, er det forsatt store utfordringer knyttet til driftingen og vedlikeholdet av offshore vindturbiner. Store ressurser må igangsettes for å drifte og vedlikeholde vindparker som ligger til havs. Det er påvist at sviktraten på vindturbiner sammenhenger med værforholdene, og dette innebærer at feil ofte skjer når værforholdene er verst tenkelige for adkomstmulighetene, og produksjonen reduserer eller stanses helt til vedlikeholdsteamet kan komme seg ut og utbedre feilen. I tillegg til at svikt i seg selv er en stor utgift, vil også svikt på turbinkomponentene kunne føre til lengre nedetid av produksjon og reflekteres økonomisk ved tap i energiproduksjon når en tar værets påvirkning med i betraktning. I denne masteroppgaven undersøkes vindens påvirkning på tilgjengeligheten og økonomien for en vindturbin gjennom dens levetid på 20 år. Ulike MATLAB-modeller utvikles for å kunne simulere to ulike scenarioer, med samme forutsetninger. Scenario 1: Konstant sviktrate som input til modellen Scenario 2: Vindavhengig sviktrate som input til modellenOppgaven er gitt av SINTEF Energi, som er i gang med å utvikle en livssyklus kostnadsmodell for offshore vindturbiner, kalt NOWIcob. Resultatene fra denne masteroppgaven vil være et bidrag til denne livssyklus kostnadsmodellen. Ved SINTEF Energi er det allerede blitt utviklet en modell for feilsimulering med konstant sviktrate og en modell for nedtiden som følger av feil. Disse blir brukt som utgangspunkt for modellimplementeringen i denne oppgaven. I første omgang blir en formel for vindavhengige sviktrater utviklet, basert på tidligere forskningsresultater. Videre blir et MATLAB-program, som benytter samme konsept fra den tidligere SINTE- modellen, utviklet for feilsimulering av vindavhengig sviktrate. Det kommer frem mot slutten av modelleringen, at konseptet ikke gir tilfredsstillende resultater, og et nytt konsept blir benyttet isteden. Det nye konseptet gir resultater som forventet, og etter en kvalitetssikring av modellen blir utført, konkludertes det med at den fungerer svært optimalt for oppgavens hensikt. Som casestudie benyttes en hypotetisk vindturbin på Trollfeltet utenfor vestkysten av Norge. Værdata herifra benyttes som input i modellen som en forenkling, ettersom værsimulering er utenfor rammene til denne oppgaven. Vestas 112-3.0, med en installert effekt på 3 MW, benyttes som turbinvalg.Etter simulering med begge scenarioene for casestudiet, kommer det frem en tilgjengelighetsforskjell på 0,007. Dette utgjør 0,73 % forskjell mellom scenarioene. Det kommer frem en produksjonsforskjell på 3 669 MWh i løpet av hele levetiden. Dette utgjør en forskjell på 2,08 % mellom scenarioene. Resultatene viser at tilgjengelighetsforskjellen er lavere enn produksjonsforskjellen. Dette skyldes først og fremst at nedetidsforskjellen mellom de to scenarioene ikke er av betydelig størrelse og at tilgjengeligheten er et direkte resultat av nedetiden. Det som gjør at produksjonen er betydelig mindre for scenario 2, er at nedetiden har skjedd i døgn hvor vinden er sterk og produksjonen kunne vært på sitt høyeste.Modellresultatene blir testet med en sensitivitetsanalyse for inputparametrene sviktrate, reparasjonstid og adkomstrestriksjon. Denne konkluderer med at modellen følger parametervariasjon slik den logisk sett skal.På grunnlag av produksjonsforskjellen som er funnet, blir et økonomisk perspektiv benyttet for å forstå betydningen av resultatet. Kostnader og inntekter for turbinen brukt til casestudiet blir beregnet, og videre analysert ved parametervariering i Tornadodiagram. Innteksforskjellen mellom de to scenarioene blir beregnet til 1,2 millioner kroner i nåverdi basert på produksjonsforskjellen. Resultatet er mest følsom for elektrisitetsprisen. Det kommer frem at ingen av scenarioene vil komme ut som lønnsomme, og at forskjellen mellom de to heller ikke ville påvirke om prosjektet er lønnsomt eller ikke. Det konkluderes med at modellen identifiserer den doble negative effekten, ved at feil skjer i verst tenkelige tidspunkt for produksjon, og at denne har en betydelig påvirkning på livssyklus profitten for en vindturbin. I lys av dette funnet gis det forslag til hvordan vindkraftutbyggere kan forebygge ytterlige tap av inntekt, ved å utforme vedlikeholdsstrategier som tar høyde for vindavhengigheten til svikt. | nb_NO |
