Ultrakondensatorer har kommit för att stanna i vindkraftssektorn. De medför helt avgörande fördelar ifråga om bland annat minskat underhållsbehov, supersnabba reaktionstider, mindre kemikalieinnehåll och därmed högre säkerhet, bättre temperaturtålighet och större möjligheter till turbinuppställning på avlägsna platser.
Lokal energilagring har avgörande betydelse i vindkraftverk. Särskilt gäller det för pitchkontrollsystemen som hanterar bladens positioner så att verkningsgraden optimeras samtidigt som man undviker skador vid hård vind eller om det uppstår elnätfel. Traditionella pitchkontrollsystem har förlitat sig på hydraulik eller batterier för att leverera kraft. Båda dessa metoder har dock haft nackdelar, såsom att de har varit komplexa och inneburit återkommande underhåll och utbyte av reservdelar, vilket har lett till driftstopp. Det uppskattas att 20 till 25 procent av all stilleståndstid för vindkraftverk beror på pitchsystemfel – en oacceptabel kostnad i den hårt konkurrensutsatta kraftsektorn.
Ultrakondensatorer erbjuder en bättre lösning, och kan ge betydande mervärden för vindkraftsindustrin. De kräver lite eller inget underhåll och har en livslängd på upp till 15 år (avsevärt längre än för batterier), vilket är en viktig fördel för vindparksoperatörer med fokus på att minimera driftskostnaderna för att upprätthålla teknisk konkurrenskraft. De har också reaktionstider på endast millisekunder, vilket passar bra för pitchkontrollsystem som kräver hög effekt i korta perioder. Avsaknaden av miljöfarliga ämnen ger också bra säkerhet och minskar dessutom risken för brand jämfört med batterier, vilket är en fördel på avlägsna platser där vindturbiner ofta finns. Till skillnad från batterier som har ett smalt driftstemperaturband fungerar ultrakondensatorer mellan -40 och +65 grader Celsius, så vindkraftverk kan fungera effektivt i tuffa miljöer. Enheterna behöver inga värme- eller kylsystem, vilket resulterar i lägre hårdvarukrav och modifieringskostnader för turbintillverkaren. Detta är också en stor fördel för vindparksutvecklare, eftersom de kan använda sig av fler tidigare ogynnsamma platser. Särskilt gäller det havsvindsektorn, som förväntas växa med uppåt 23 procent till 2025.
Ultrakondensatorer är dock inte nya inom industrin; de första systemen installerades av Enercon 2006. Men allt eftersom energiomställningen mot teknik med låga koldioxidutsläpp accelererar, förväntas vindkraft bli en allt viktigare komponent i energimixen, och ultrakondensatorer har då en potentiellt avgörande roll i att stödja industrin att bli kostnadsmässigt konkurrenskraftig.
Det internationella analysföretaget Frost & Sullivan förutspår att mellan 55 och 70 gigawatt vindkapacitet kommer att läggas till på global nivå varje år mellan 2021 och 2025, i och med att turbinkostnaderna fortsätter att minska och kostnaden för vindkraftsel närmar sig – eller är redan billigare än – annan elproduktion i många delar av världen. Maxwell Technologies, en ledande tillverkare, räknar med att ultrakondensatorer kommer att kunna ersätta batterier och hydraulsystem för pitchkontroll helt mot slutet av decenniet. De har redan satt in ultrakondensatorer i nya turbiner i Kina och Europa, och gjort eftermonteringar på turbiner i Nordamerika.
Ultrakondensatorer bör därför inte bedömas enbart utifrån deras relativt höga inköpskostnad jämfört med batterier, utan snarare på hur de kan minska den totala kostnaden för att äga turbinen, genom högre tillförlitlighet och lägre driftskostnader och genom att generera nya intäktsströmmar från tidigare oåtkomliga platser.
