– Det hender at farskapet til et barn er omdiskutert, flirer Finn Gunnar Nielsen når Teknisk Ukeblad snakker med han en uke før Hywind Skottland skal åpnes.
Han er en de som har jobbet med Hywind lengst. Fra 2003 og fram til han gikk ut av Statoil i august 2016.
Vi har snakket med nøkkelpersonene i utviklingen av en de mest spennende norske teknologiske nyvinningene i nyere tid.
– I dette tilfellet er det mange som har vært villige til å ta på seg farskapet, sier han.
At så mange vil dele på farskapet må være et godt tegn.
Finn Gunnar Nielsen
– Vi jobbet sammen på dette prosjektet helt fra starten. Dagfinn designet, og jeg og Tor David Hanson regnet, sier han.
Og Dagfinn Sveen er heller ikke i tvil.
– Det var Finn Gunnar som fikk oppdraget om å se på om det var mulig å bruke vindkraft på Osebergfeltet og som satte sammen gruppen, forteller Dagfinn Sveen, da vi snakker med han også i forkant av den høytidelig åpningen i Skottland.
En fin historie
Onsdag samlet olje- og energiminister Terje Søviknes, Skottlands førsteminister Nicola Sturgeon og Statoil-toppene Irene Rummelhoff og Stephen Bull, og inviterte gjester og presse for en høytidelig åpning av parken i Skottland. På et hotell i Aberdeen fikk man høre historien om hvordan Hywind gikk fra å være noen skisser på en serviett til å bli en realitet.
Her har Statoil har invitert noen av dem som var med fra starten av prosjektet som skulle bli Hywind. Finn Gunnar Nielsen er her. Bjørn Skaare er her, men Dagfinn Sveen og Tor David Hansen er her ikke.
– Jeg ble ikke invitert, sier Dagfinn Sveen.
Sveen forteller en litt annen versjon enn Statoil om hvordan og hvorfor prosjektet startet. Han sier at Hydro ville slippe å fyre opp flere gassturbiner på nettopp Osebergfeltet. Og derfor ville de vite hvilke muligheter som lå i datidens vindkraft-teknologi.
Skulle utvide
På dette tidspunktet planla Hydro flere utvidelser av Oseberg-feltet, som i 2003 hadde vært i drift i 15 år. Oseberg Sør J struktur ble godkjent i mai og Oseberg Vestflanken ble godkjent i desember 2003.
Men servietten, som Statoil snakker om, er for lengst kastet. Og patentsøknaden som Aftenposten skriver om ble aldri godkjent.
Konseptet de søkte patent på, har ingen ting med HYWIND å gjøre, og ble aldri vurdert av oss i prosjektgruppa som et teknisk gjennomførbart konsept.
Dagfinn Sveen
– Men det er ingen tvil om at den ideen gjorde at ledelsen i Hydro fikk øynene opp for potensialet som lå i offshore vind, påpeker Finn Gunnar Nielsen senere.
I denne presentasjonen fra Hydro datert 2003 regnet man ut at en havvindpark på 5000 5-megawattsturbiner kunne produsere like mye som hele den norske strømproduksjonen:
Fire personer - tre millioner - ett år
Derfor satte Hydro ned et forskning- og utviklingsprosjekt i 2003 for å se på Offshore vind. Budsjettet var 3 millioner. Og formålet var å «utvikle vindkraftteknologi for offshore energiproduksjon», viser et internt dokument som tu.no har fått tilgang til.
Finn Gunnar Nielsen satte sammen en gruppe på tre personer i Bergen pluss Dagfinn Sveen som satt i Oslo.
– Vi hadde alle jobbet sammen på tidligere prosjekter og kjente hverandre godt. Vi hadde god personkjemi, minnes Sveen og dette gjentas av alle vi har snakket med.
De fikk også stor frihet til å jobbe slik de ønsket selv. De fremhever Alexandra Bech Gjørv som kom inn i 2005 og toppleder Margareth Øvrum som var med på å forankre prosjektet helt til topps i konsernet.
– Ingen andre land har samme forutsetninger for vindkraft enn Norge. Til tross for at det reises motstand enkelte steder, mener jeg at vindkraft er viktig for landet, sa Alexandra Bech Gjørv som nyslått leder for området ny energi i Hydro til tu.no i 2005.
Den første skissen bommet med 1 megawatt
– I 2003 leverte vi den første skissen for det som faktisk skulle bli Hywind. Vi foreslår faktisk en 5 megawatts turbin også, sier Nielsen.
På den tiden var standarden halvparten så mye og gutta bommet bare med én megawatt på det som nå står utenfor Skottland.
Men da de først startet var det ikke åpenbart at det skulle bli sparbøye-designet som skulle «vinne».
-Stort vindenergipotensiale dersom vindmøller kan installeres på store vanndyp (eks Oseberg) - Utfordring å finne ”billige” løsninger på store vanndyp
Interne Hydro-dokumenter
Notatet er datert 16. oktober 2003. Den siste utfordringen er ikke løst ennå.
– Havvind tåler ikke store kostnader, bemerker Sveen tørt.
Tre potensielle løsninger
Det aller første problemet gruppa møtte, var at de vindmøllene som på dette tidspunktet var i drift i sjøen sto på maks 30 meters dyp. På Oseberg er det mellom 100-150 meter dypt.
Men det skulle komme større problemer. For i Hydro hadde de erfaring med å bygge flytende konstruksjoner som skulle operere på dypt vann. Tross alt.
Når året var omme hadde de tre ulike mulige løsninger på blokka. De fikk 4 millioner til og målet var en prototype i området rundt Osebergfeltet innen 2006.
Når han ser på de gamle tegningene og tankene de hadde den gangen, blir Nielsen imponert over mye av det de kom fram til som har blitt med prosjektet hele veien.
– Vi var alt for optimistiske når det kom til vekt, men ellers var det ikke et så alt for verst forsøk på å se hva fremtiden kunne bringe.
– De mente ideen var sprø
De dro ut i verden i håp om å skaffe seg partner innen vindkraftindustrien. Men utenfor Hydro var ikke entusiasmen stor.
– Vi ble møtt med hoderisting i hele Europa. De kunne ikke skjønne at vi var opptatt av flytende hav-vind. Det var jo land-vind og kanskje bunnfast havvind som var framtida. Det vi foreslo var både dyrt og vanskelig, forteller Finn Gunnar Nielsen.
Han sier det rett ut: «De mente at hele ideen vår var sprø.»
Og det var kanskje ikke så rart. Forsøkene som Hydro hadde gjort med bøyer hadde vist seg å være mislykkede. Fordi problemet med en bøye var at den er vanskelig å forankre. En vindturbin er utsatt for krefter som vil rotere den om vertikalaksen. Og for å unngå store rotasjonsbevegelser må forankringene være slik at de nettopp motvirker denne bevegelsen mest mulig.
– Dersom ankerlinene er festet rett mot skroget, som tross alt har liten diameter, vil dette gi for liten stivhet mot rotasjonsbevegelsen, forklarer Dagfinn Sveen.
Han forteller kort: Jeg tenkte: Hva kan vi gjøre med det? Og så fant jeg en løsning.
Det første gjennombruddet
Han mener det er slik kreativitet fungerer. At det er i møtet med problemer at den får muligheten til å virke.
Det var ikke uvanlig at han kunne våkne klokka fire om morgenen og fundere over de tekniske problemene de sto ovenfor. Og det var en slik morgen at han kom på en løsning.
I motsetning til det tidligere konseptet, ble det tatt patent på denne løsningen.
– Vi fant en løsning der hver av de tre ankerlinene ble splittet i to liner i en valgt avstand fra skroget og spredt i en V, forklarer Sveen.
Dette gjorde at konseptet med en sparbøye ble teknisk gjennomførbart.
– Det er forutsetningen for at Hywind ble realisert, sier han.
Han får støtte for det synspunktet.
– Forankringen er en av de to mest sentrale nyvinningen i hele Hywind-prosjektet, sier forskningsleder for fornybare energi i Statoil i Trondheim, Hanne Wigum, til tu.no.
Det andre gjennombruddet
Den andre store hindringen var at de måtte utvikle en ny kontrollalgoritme for vindturbinene.
Alle vindturbiner har kontrollalgoritmer som styrer hvordan den legger bladene helt rett for å optimalisere produksjonen mest mulig. Og selv om Sveens ankerløsning begrenset bevegelsene, så fungerte ikke de algoritmene som fantes.
– De kontrollene som fantes klarte ikke å skille en endring i vindhastighet fra bevegelsene som hele konstruksjonen fikk fra bølgene, forklarer Finn Gunnar Nielsen.
Også her er Hanne Wigum enig.
– Kontrolleren er den andre mest sentrale nyvinningen på hele Hywind-prosjektet, sier hun.
I dag sitter de på mange generasjoner med patenterte kontrollmekanismer.
– Det har vært en av hovedutviklingen bak Hywind. Bjørn Skaare har vært nøkkelpersonen her. Det er det viktigste enkeltelementet vi har utviklet og det har vært en utrolig morsom faglig reise, sier Nielsen.
Ville ut i verden
Han er entusiastisk når vi møter ham i Skottland også.
– Det er så godt å se at det er mulig! Det var ikke alle som trodde vi skulle få det til.
For selv om Hywind ble utviklet for de norske forholdene var det helt uaktuelt for Hydro å kjøre et prosjekt som ikke hadde et potensielt marked utenfor norsk sokkel.
– Vi tenkte «world wide» ganske tidlig, forteller Tor David Hanson i et Skype-intervju med tu.no og Statoils kommunikasjonsavdeling.
Han jobber fortsatt i Statoils forskingsavdeling i Bergen. Og nå arbeider de nettopp med å se hvor i verden den første storskala flytende havvindparken bør stå.
Måtte vise at det gikk
Etter to år hadde prosjektet gått fra å være et vind-prosjekt til å bli Hywind. Og nå skulle det modelltestes.
Modellen var klar i 2005. Den ble testet i havbassenget ved Marintek (nå SINTEF Ocean) i Trondheim.
– Hele poenget med testen og det vi oppnådde var å demonstrere at de utregningene vi hadde gjort var riktige, forteller Nielsen.
Men så stoppet det nesten helt opp. Å få realisert en fullskalaversjon krevde mye kapital og et potensielt marked.
– Det tok mye lenger tid enn vi trodde det skulle gjøre, innrømmer Finn Gunnar Nielsen.
Det å gå fra å ha en modell til å få realisert den til en demo er der de fleste prosjekter stopper opp.
– Det var den del som argumenterte for at vi skulle ha flere skalerte tester. Men skulle vi sette ut en såkalt «halv-skala» modell i havet får vi et problem: Vi kan ikke skalere havmiljøet!
Kjente elementer, på en ny måte
Det viktigste han mener de gjorde, var å ha minst mulig nytt inn i konseptet. De brukte og bygget på de elementene de hadde kjennskap til fra før. Han tror mange gjør en feil her og inkluderer ukjente løsninger.
– Legger man inn for mange nye elementer blir det lettere for andre å sette spørsmålstegn ved dem.
I deres prosjekt hadde de ifølge ham bare kjente elementer, satt sammen på en nye måte.
– Hywind var en bøye - det kan vi. Det var en enkel forankring, det er har vi mye erfaring med, det var en tårnkonstruksjon – det kan vi også. Og til slutt var det en standard turbin på toppen.
Men i julestria i 2006 kom det en overraskende beskjed. Statoil skulle slås sammen med olje og gass-divisjonen i Hydro.
– Han var 12 dager for ung
Reaksjonene fra markedet var positive. Men for de ansatte betød det to ting: det første var nedbemanning og det andre var at miljøet og kompetansen de hadde å spille på ble mye større.
– Jeg tror Finn Gunnar var et 12 dager for ung til å få tilbud om sluttpakken, ler Dagfinn Sveen.
Han fikk, til sin store overraskelse, derimot tilbudet. Og med hans kompetanse fikk han også fort et annet jobbtilbud hos Dr.techn. Olav Olsen as. Og han ble da involvert i prosjektet videre som konsulent.
– Vi var heldige
Men veien mot investeringsbeslutning på en demo var lang.
– Vi fikk et stort miljø og ressurser å spille på. Og ikke minst: I sammenslåingen hadde Statoil fått inn en formålsparagraf om at de var et energiselskap. Dermed var det mye mer naturlig for dem å satse på et energiprosjekt, påpeker Nielsen.
Sveen tenker også at på det tidspunktet hadde de kommet så langt at de bare måtte gjennomføre det. Mens Nielsen mener at de var utrolig heldige.
– Prosessen var lang og den gikk helt til topps i selskapet, forteller han.
Hadde de vært ett år seinere ute hadde det aldri gått.
– Vi var utrolig heldige. Investeringsbeslutningen kom i 2008 og året etter traff finanskrisen.
Store kostnader ga mye media
– Det er ingen tvil om at det hadde aldri blitt noen Hywind-demo uten støtten fra den norske staten og ENOVA. Og uten demoen hadde det nok heller ikke blitt noe Hywind Skottland, sier olje- og energiminister Terje Søviknes til tu.no på bussen til flyplassen på vei tilbake til Norge etter å ha kastet glans over den offisielle åpningen.
At kostnadsrammen på 400 millioner kom ut i media gjorde at oppmerksomheten ble stor.
Men det var ikke rart at det ble dyrt. Det var mange «for første gang» og «aldri gjort før». De møtte på to hovedutfordringer. Den første var å få med en turbinprodusent.
– Veldig konservative holdninger
– Først var vi i samtaler med Vestas. Vi ønsket å bruke deres 3 megawattsturbin, forteller Sveen.
Men det gikk ikke. I ettertid ser han at de hadde mange andre oppdrag på denne tiden.
– Vi ble møtt av en veldig konservativ holdning fra produsentene. De var skeptiske til ideen og redde for dårlig presse hvis det skulle gå galt, minnes Sveen.
Vindturbiner er dimensjonert for vibrasjoner og vindtrykk. Store vibrasjoner og vindtrykk. Men de hadde ingen erfaring med det vi planla å gjøre.
– De har kriterier for hvor mye bevegelse den skal tåle og der kom vi og sa at vi ville la den krenge, ler han.
Vi ble møtt av en veldig konservativ holdning fra produsentene. De var skeptiske til ideen og redde for dårlig presse hvis det skulle gå galt
Dagfinn Sveen
– Siemens hadde god erfaring med fastmontert havvind. Men deres akseptgrenser for bevegelse og akselerasjon handlet mye om at turbinen skulle stå helt fast og være helt horisontal. Mens vi ville jo la den svinge rundt og bevege seg, ler Nielsen også.
- Hvor store turbiner kan man se for seg?
Hywind Demo: 2,3 megawatt
Hywind Skottland: 6 megawatt
Nå jobbes det med både 8,9 og 10 megawatts turbiner.
– Konseptuelt har jeg også hørt om prosjekter med 20 megawatts turbiner, sier Finn Gunnar Nielsen.
Men det går en grense et sted. Belastningen på hvert enkelt rotorblad øker raskere enn økningen i produksjonen.
Samtidig har man begrensningen i hva som er økonomisk for produksjon, transport og montering.
Allerede er elementene så store at de ikke på noe fornuftig vis kan transporteres annet enn til sjøs.
Hywind-strukturen kan fint håndtere 10 MW-turbin. Så lenge man har verft som kan håndtere de store komponentene.
– Men i alle de årene jeg har jobbet med dette har det vært en diskusjon om hvor grensen går. Og så langt har den grensen bare blitt flyttet. Men den er fortsatt der, mener han.
Hvis det er noe Statoil kan så er det å bygge store ting.
– I Statoil sier man ofte at det er bra å være hands on. Men i noen deler av prosessene er det best å være hands off. mener han.
Når man skal endelig bygge noe man har utviklet er det fristende å gjøre endringer hele tiden. Men da forlenges byggeprosessen og det kjører kostnader i været.
Ble en stålkonstruksjon
– Vi «låste designet». Vi sa at nå bygger vi akkurat dette. Og så lot vi en profesjonell prosjektorganisasjon gjøre det, mens vi fra forskning holdt oss på avstand.
Dagfinn Sveen ser konsekvensen av dette. Fordi ingen kvalifiserte kontraktorer var interessert i å bygge skroget i betong.
– Byggingen av demoen led av dette. De som fikk kontrakten til å bygge hadde ikke erfaring med å bygge i betong. Men de hadde masse erfaring med stål og dermed fikk Hywind et stålfundament.
Han tror dette kunne vært unngått om de hadde valgt å ta mer ansvar for administreringen av prosjektet.
– Resultatet er at Hywind Skottland også er en eneste stor stålkonstruksjon.
Han mener at stål er utsatt for mer degradering enn betong og tror fortsatt at betong hadde vært en bedre løsning.
– Havvind er latterlig
Monteringen av rotorbladene på Hywind-demoen startet kl 16 13. mai 2009. Det var ferdig 17.30. Noe prosjektleder Sjur Bratland da var veldig fornøyd med.
– Å ha været med seg er viktig. Fordelen med at vindmøllen flyter, er at da kan monteringen gjøres innaskjærs, og vi får lettere arbeidsforhold, sa han til tu.no i 2009.
Men det var ikke bare positiv omtale.
Daværende energipolitiske talmann i Fremskrittspartiet, Ketil Solvik Olsen, laget et regnestykke på investeringskostnad sett sammen med effekt som han presenterte hos tu.no.
– Driftsunderskuddet per havvindmølle blir 308 millioner kroner. Skal vi nå Teknologirådets mål, trengs det 544 Hywind-møller til en samlet subsidiering på 167,5 milliarder kroner, konkluderte han da.
Og la til: Havvind er latterlig.
Hans regjeringskollega og partifelle, Terje Søviknes, ville nok ikke driste seg utpå med de samme karakteristikkene i dag.
«In many areas of the world where renewable energy alternatives are few – could benefit from power from floating tubines in deep coastal waters», sa han i talen han holdt under åpningen i Skottland.
En ting er sikkert. Han snakker ikke om Norge. Noe han også bekrefter til tu.no.
Han har ikke troa på store flytende havvind-parker på norsk sokkel og regjeringens strategi sier det samme:
– Det er urealistisk.
Mens Statoils fornybardirektør, Irene Rummelhoff, sier det motsatte:
– Vi er klare.
Det er bare ett aber. Det lønner seg ikke.. I hvert fall ikke i Norge. Ennå.
Bekymringene bragt til skamme
– Det vi så når vi fikk demoen opp var at den bekreftet alle våre analyser. Det var fantastisk! Forteller Finn Gunnar Nielsen.
De store bekymringene til turbinprodusentene ble bragt til skamme.
– Det viste seg at når man kom på dypt vann er det mindre brytende bølger enn for en mølle som står fastmontert på grunt vann. Og det bevegelige, konstruksjonen dempet også vibrasjonene.
De kjørte en kort periode med den Siemensutviklede kontrolleren, men så fort at den de hadde laget selv var vesentlig bedre.
– Våre målinger på demoen viser at dette hadde enorm betyding. En turbin varer 500 ganger så lenge med vårt kontrollsystem som uten, sier Hanson.
Ga stor interesse
Og det var ikke før demoen sto der at de merket interessen fra resten av verden.
– Det vi så helt tydelig var at Hywind-demoen ga en interesse som modeller eller utredninger aldri ville gi. Det var først etter at vi fikk den ut at japanerne kom for å se, selv om vi tidlig hadde identifisert Japan som et mulig marked.
Han mener at en demonstrasjon ikke bare viser at man kan, men også at man har vilje til å satse. Det er derfor han er uening med ministeren og regjeringen: det er viktig å bygge havvind i Norge.
Forskjellene
De to møllene ser kanskje ikke så forskjellige ut, og den aller største forskjellen er nok kostnaden. Og det liker Statoil å fortelle.
– Vi har kuttet kostnadene med 75 prosent, forteller konserndirektør for nye energiløsninger i Statoil, Irene Rummelhoff.
Og det er ingen tvil om at det er en enorm kostnadsreduksjon. Men Finn Gunnar Nielsen og Dagfinn Sveen forteller begge at de tok godt i da de bygde demoen.
– Vi bygde den med belte og bukseseler, sier Nielsen.
– Har fjernet flesket
– Da vi designet demoen var det om å gjøre å få så god stabilitet som mulig. Men husk at vi hadde ingen kriterier. Vi visste ikke hva som ville bli grenseverdiene, sier Sveen.
– Nå har man fjernet flesket, gjort den mer optimalisert og dermed blir økonomien også bedre, sier Nielsen.
Den andre store forskjellen er turbinen. Når det blir så store konstruksjoner som dette er det vanskelig for oss mennesker å forholde oss til størrelsene. Men møllene utenfor Skottland er nesten dobbelt så store i rotordiameteren enn søsteren utenfor Karmøy.
– Med å gå fra 2 til 6 megawatt per mølle øker man selvfølgelig også den energiproduksjonen, sier Nielsen.
Og dermed inntektene fra støtteordningen fra skotske myndigheter.
– Den ble nok lagt dit fordi vi der nyter godt av Skottlands gode subsidier, sier Tor David Hanson.
Større turbin, kortere og bredere konstruksjon
Under overflaten er det også noen helt klare endringer. Mens Hywind demo står på 220 meter utenfor Karmøy, står Hywind Skottland på bare rundt 100 meter. Det ga utfordringer som de løste med tyngre og lengre kjettinger. Her er det også nedsugingsanker som er brukt.
– Ikke bare er turbinen større, men da må også flytelementet og diameteren bli større. Men skroget stikker ikke like dypt i vannet, forteller Hanson.
Ett av de viktigste elementene som de nå jobber videre med er kostnadene. De jobber med materialbruk, og særlig med å optimalisere monteringen.
Avhengig av dype fjorder
– Vi monterte turbinene på Stord, så å si på land, fordi fjorden der er dyp. Men det er ikke alle steder i verden at man har så dype fjorder, sier han.
De ønsker også å gå bort fra bruken av de store kranfartøyene. Og understreker at parken i Skottland også er en demonstrasjonspark. To av turbinene er utstyrt med ekstra instrumenter for å høste enda mer lærdom.
– Vi fikk testet dem ganske fort da restene av orkanen Ophelia traff dem og igjen ser vi at de oppførte seg helt som forventet, sier Hanson.
Men kunne den samme ideen ha vokst fram i dag?
– Dette er en historie som man får tårer i øynene av, sier den norske olje- og energiministeren.
Han liker slike suksesshistorier. Men tror at det er bare noen få som egentlig lykkes. Og at det er det samme i alle bransjer.
– Men jeg håper at vi har klart å legge til rette for at det skal være mulig for en ny slik ide å vokse fram, med de støtteordningene vi har, for eksempel.
Men han tror at i dette tilfellet var det snakk om de rette folkene til rett tid på rett sted.
– Ikke alle har et selskap som Statoil i ryggen.
Vil lære av historien
I Statoil forsøker de også å lære fra historien.
– Vi har brukt en del tid på å reflektere og lære av den reisen som Hywind-utviklingen har vært, sier forskningsleder for fornybar energi i Statoil, Hanne Wigum.
Hun peker på at selv om kjernen var en god ide, og så ble den også møtt av en ledelse som har vært tålmodig og gitt en frihet som gjort at den ideen ble videreutviklet.
– Og det er ingen tvil om at det også har vært oppfinnere som har vært sta, som ikke har gitt opp, som har stått opp og ikke bøyd av ved første motstand, legger hun til.
«Det er viktig for oss at vi tar med oss den lærdommen vi kan fra det.» Hanne Wigum
Så hvem var egentlig Hywinds far eller fedre?
– Jeg tror det som i all hovedsak kjennetegner denne prosessen har vært teamarbeid, sier Tor David Hanson.
