Design av Francis turbin for variabel drift

For å kjøre i jevn fart langs motorveien trenger du strengt tatt bare ett gir. Det samme gjelder for turbiner. Så, hvis motorveien endrer seg og blir til et mer komplekst system, da trenger du mer fleksibilitet. Igor Iliev skal designe en turbin som kan «skifte gir”.

Helt siden starten på 1900-tallet har vannkraft spilt en nøkkelrolle i produksjonen av elektrisitet verden over. Det har resultert i en enestående industrialisering og globalisering.

Egenskaper som effekt, lave klimautslipp og pålitelighet bidrar til å understreke at teknologien er her for å bli.

Likevel er det mange som spør om vannkraft en moden teknologi med lite potensiale for innovasjon.

Nytt behov for fleksibilitet

Vi tror ikke det. Det er faktisk helt feil. På grunn av klimaendringer og moderne trender i strøm-markedet står vannkrafta i dag overfor utfordringer.

En av dem er behovet for økt fleksibilitet og effekt gjennom hele turbinens driftsområde.

For å si det enkelt; Dagens turbiner er laget for å produsere strøm jevnt og trutt under stabile forhold, og selv små avvik fra det vil føre til tap i produksjon eller skader på turbiner og annet mekanisk utstyr.

Det kan føre til økonomisk tap, og i verste fall uventet og kostbar tubinhavari

Rotasjonshastigheten i turbinen er en av faktorene som tradisjonelt er konstant i kraftverket. Det kan sammenlignes med en bil som kun har ett gir. Det kan fungere godt på en motorvei, men det kan være både upraktisk, lite effektivt og direkte farlig når man kommer inn på landeveien eller i urbane strøk med mer kompliserte kjøremønster.

Så på samme måte som at biler kan kjøres i forskjellig fart, er målet nå å utvikle en turbin som kan rotere i ulike hastigheter.

Det er en av stegene vi kan ta i retning av framtidas krav om fleksibilitet kraftverkene, og det vil føre til økt effektivitet og forebygge uventede havari.

Siden den tradisjonelle forskninga i stor grad dreier seg rundt fleksibel drift av turbiner, skal Iliev undersøke om det er mulig å utvikle en ny metode for å optimalisere turbiner med variabel drift.

Han skal så bruke denne metoden til å designe en ny type turbin. Den skal designes og testes ved Vannkraftlaboratoriet på NTNU i Trondheim.

Iliev veiledes av professor Ole Gunnar Dahlhaug.

Kontakt

Igor Iliev
Stipendiat/PhD

E-post: igor.iliev@ntnu.no

Veileder:

Ole Gunnar Dahlhaug, NTNU