Vindkraft

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

För vindkraftverks tekniska uppbyggnad, se artikel Vindkraftverk.

Vindkraftverk i form av en så kallad vindkraftpark.

Den klassiska väderkvarnen är ett vindkraftverk av gammal modell för direkt utvinning av vindenergi i mekanisk energi. Rotorbladen täcktes med segelduk när kvarnen skulle användas för exempelvis malning av spannmål.

Vindkraft är energi som utvinns ur vinden d.v.s. i en strömmande luftmassa i atmosfären. Luftmassors strömning beror i princip enbart på de tryckskillnader som finns mellan olika luftmassor på jordklotet där luften strömmar i riktning från områden med högt tryck till områden med lågt tryck i förhållande till medellufttrycket. Luftens egen rörelseenergi är försumbar utan det är tryckskillnaden mellan olika luftmassor som gör att "vind" uppstår. Till viss del påverkas luftmassornas rörelser av corioliskraften, den kraft som verkar på luftströmmens massa som ger upphov till storskaliga högtrycks- och lågtrycksvirvlar i horisontalplanet i atmosfären men dessa virvlar påverkar i sig inte utvinningen av vindkraft.

Vindkraften är en så kallad förnybar energikälla men kräver en relativt stor vingförsedd rotor, i diameterklass 50-100 m, för att bli ekonomiskt lönsam för storskalig el-produktion. För lokal el-produktion för enskilda fastigheter kan betydligt mindre vindkraftverk vara en lönsam investering. I Sverige har kusten runt hela södra Sverige, inklusive Gotland och Öland samt vissa delar av inlandet relativt höga medelvindsvärden och lämpar sig därför väl för utvinning av vindkraft.

Historik

Vindkraft har utnyttjats i årtusenden. Till att börja med utvanns vindenergin genom hjälpsegel för framdrivning enkla båtar för att kunna förflytta sig lättare längs kuster och i floder. När större segelfartyg med avancerade segelutrustning utvecklades blev det möjligt att på kort tid färdas långa sträckor över världshaven för utforskning av okända kontinenter. Upptäcktsfärderna utvecklades så småningom till reguljära handelsförbindelser mellan olika världsdelar och blev den viktigaste drivkraften för alla slags transporter på hav och större insjöar och i väsentlig grad också en förutsättning för den industriella revolutionen. Koloniseringen av den nordamerikanska kontinenten med en omfattande inflyttning av folk från Europa kom tidigt igång genom utnyttjande av stora segelfartyg. Så småningom byttes seglen ut mot ångmaskiner som gav snabbare transporter och man kunde bygga fartyg som var mer oberoende av väder och vind.

På land kom vindkraften tidigt till användning i form av väderkvarnar för att driva mjölkvarnar och andra typer av maskiner, exempelvis hammare för metallbearbetning när det inte fanns tillgång till strömmande vattendrag. Avsaknaden av vattenkraft och mycket goda vindförhållanden gjorde att man exempelvis på Öland hade ett stort antal väderkvarnar för malning av spannmål. Väderkvarnen blev tidigt ett speciellt kännetecken för Öland men som idag enbart har ett kulturhistoriskt värde och många väderkvarnar har renoverats och bevarats. Vindkraften fick dock ingen stor betydelse som drivkraft inom industrin genom att den inte kunde erbjuda en kontinuerlig drivkraft. Man utnyttjade i stället vattenkraften i strömmande vattendrag som exempelvis i Bergslagen där många smedjor för metallbearbetning växte fram i närheten av gruvorna eller hästar som med s.k. hästvandring som drev fabrikernas huvudaxlar. Ångmaskinens stora genombrott som kraftkälla i början av 1800-talet (med ursprung i de engelska kolgruvorna för länspumpning av vatten) inom industrin medförde också att även väderkvarnen snabbt upphörde som kraftkälla för malning av spannmål^[1].

Vid erövringen av Vilda Västern byggdes järnvägarna ut. Tågen drevs av ånglok, vilka med jämna mellanrum var i stort behov av vatten. Stora vindhjul byggdes intill spåren och vattnet pumpades upp till höga cisterner för att sedan fylla på lokens ångpannor. Mindre vindhjul med en diameter på cirka 2,5 meter används fortfarande över hela världen för vattenpumpning.^[2]

I många länder, kanske speciellt i Amerika, ingick på tidigt 1900-tal, ofta ett mindre vindkraftverk på lantbruksgårdar som genom direkt mekanisk energiöverföring, drev gårdens vattenpump till en djupborrad vattenbrunn, när det inte fanns tillgång till strömmande vattendrag. Vattnet pumpades upp i en högt placerad cistern för lagring av vattnet som med självtryck sen kunde förse gården med nödvändigt vatten. Den klassiska vindsnurran med vindflöjel som håller vindsnurran i rätt anfallssvinkel mot vinden finns ofta med på foton från lantbruksgårdar på tidigt 1900-tal.

Världens första vindkraftverk som producerade el-energi byggdes 1887-1888 av Charles F. Brusch. Det användes för att ladda batterier och producerade elenergi under 20 år.^[2] Det är dock först från 1970-talet och framåt som vindkraftverk fått någon betydelse för storskalig elproduktion som ett komplement till andra energikällor som vattenkraft-, kolkraft-, oljekraft- och kärnkraftverk som ett led i att främst minska användningen av fossila bränslen som legat bunden i jordskorpan sen årmiljoner tillbaka. Vattenkraften är i detta sammanhang den viktigaste konkurrenten till vindkraften i områden som har stor tillgång på regn- och smältvatten som kan lagras i vattenmagasin med stora höjdskillnader mellan vattenmagasinet och vattenturbinen.

Vindkraft, allmänt

Ett vindkraftverk omvandlar tryckskillnaden i vinden som uppkommer när rotorblad placeras vinkelrätt mot luftens strömningsriktning. Tryckskillnaden över de snedställda rotorbladen ger upphov till ett vridande moment på rotoraxeln som driver en generator som producerar elektrisk energi. Principen är den densamma som en turbin i ett vattenkraftverk kopplad till en el-generator som i detta fall drivs av strömmande vatten där tryckskillnaden utgörs av nivåskillnaden i vertikal led mellan vattenytan i vattenmagasinet och vattnets nivå vid turbinens placering. Ju större nivåskillnad desto större tryckskillnad och desto mer energi kan utvinnas.

Närmast markytan är vindhastigheten alltid noll och ökar på ett icke linjärt sätt med höjden. ^[3] För att eliminera markens och vegetationens bromsande effekt på luftströmmen, kombinerat med att kunna utvinna så mycket vindenergi som möjligt för varje vindkraftverk d.v.s. kunna använda en så stor rotor som möjligt, blir oftast den mest ekonomiska höjden där rotoraxeln är placerad c:a 75-120 m över marknivå med en rotordiameter på 40-80 m. En turbin för ett litet vindkraftverk måste normalt upp minst 20 meter över omgivande terräng för att den ska ge en godtagbar produktion, kortare master eller torn ger sällan bra resultat.

Uppkomsten av vind

Jordens atmosfär, landyta och vatten värms upp ojämnt av solen. Polarregionerna tar emot betydligt mindre energi än vad områdena kring ekvatorn gör. Landmassan med ett lägre vatteninnehåll, både värms upp och kyls ner snabbare än havet genom vattnets höga specifika värmevärde. Skillnaden i temperaturer mellan land och hav ger en global atmosfärisk konvektion som sträcker sig mellan jordytan och stratosfären.

Årstiderna, dag och natt, corioliseffekten, det oregelbundna albedot hos land och hav, fuktighet och vindens olika friktion mot olika typer av terräng är några av faktorerna som komplicerar vindflödet över jordytan.

En strömmande luftmassa med låg temperatur ger mer energi vid samma vindhastighet genom att densiteten ökar med sjunkande temperatur.

Vindenergi

Uppskattningsvis 1 till 3 % av energin från solen som tillförs jorden omvandlas till vindenergi. Detta är omkring 50 till 100 gånger mer än vad som via fotosyntes omvandlas till biomassa av alla växter på jorden. Det mesta av vindenergin finns på hög höjd där kontinuerliga vindhastigheter på 160 km/h förekommer men är av naturliga skäl inte möjlig att utnyttja.

Vindenergin omvandlas i slutänden alltid till värme via friktion till diffusionsvärme längs jordytan och i atmosfären. Den energi som utvinns av ett vindkraftverk blir i slutänden också värme genom den mekaniska energin som avges i elmotorer eller som direkt omvandling av el-energi till värme i eluppvärmningar av olika slag.

Vindkraftverks placering

Energimyndigheten har under maj 2008 pekat ut totalt 423 områden i Sverige som är av riksintresse för placering av vindkraftverk. Av den totala föreslagna ytan utgör 5817 km² på land, 1908 km² i vatten och 1948 km² till havs inom Sveriges ekonomiska zon.^[4] Riksintresseområdena utgör nu cirka 2 procent av Sveriges yta. Områdena ger möjlighet till en elproduktion på 20 TWh per år från vindkrafverk på land, vilket skulle täcka nästan hela Sveriges behov av hushållselektricitet. ^[5]

Tillståndsprövning och projektering

För projektering av vindkraft har Energimyndigheten i Sverige gett ut en vägledning för vindkraftverk för privat bruk^[6] respektive för projektörer av större vindkraftverk och vindkraftparker^[7].
För normer och regler för hur vindkraftverk skall projekteras, konstrueras, tillverkas och monteras se artikeln om vindkraftverk avsnitt konstruktion.

Sammanfattat gäller i huvudsak:

• Mindre än 125 kW uteffekt, på land (motsvarande privata gårdsverk): Byggnadslov söks hos kommunen.
• Större än 125 kW men mindre än 25 MW på land (motsvarande större kommersiella kraftverk): Byggnadslov + miljöanmälan till kommunen.
• Större än 25 MW på land: Byggnadslov + Tillstånd söks hos länsstyrelsen.
• Större än 1 MW i vattenområde: Byggnadslov + Tillstånd söks hos miljödomstolen.^[8]

Miljöhänsyn

Om vindkraftverk avsedda för kommersiell elkraftsproduktion ska få en vedertagen ekonomisk avkastning motsvarande investeringsrisken, innebär det relativt stora mekaniska konstruktioner med stora roterande "propellrar" på höga stolpar som syns vida omkring och som oftast starkt avviker från den naturliga miljön. Det är främst dessa skäl som har anförts som ett huvudargument mot att uppföra vindkraftverk både i bebyggda områden och i områden som allmänt betraktas som naturskön miljö, vanligtvis områden som är klassade som naturvårdsområden, naturreservat, kust- och skärgårdsområden eller områden med ett osedvanligt rikt fågelliv som utefter flyttfåglars ofta koncentrerade flyttvägar och häckningsplatser där snabbt roterande rotorblad utgör en risk för kollision med fåglar. Fåglar som dödats av rotorbladen har dokumenterats men omfattningen av fågeldöd i Sverige har ännu inte fastställts i detalj.^[9]. I Altamont pass i Kalifornien, som tillhör världens största vindkraftparker sett till antalet kraftverk med 4900 kraftverk, dödas i genomsnitt 1300 rovfåglar årligen av kraftverkens rotorer. Antalet dödade rovfåglar ska ses mot bakgrund av att området är rikt på jordekorrar som är rovfåglarnas huvudsakliga byte, vilket också ger en hög koncentration av rovfågel inom ett relativt begränsat område.^[10] Risken för att flyttande små- och sjöfåglar ska kollidera med vindkraftverk till havs är liten, visar resultat från omfattande studier i Kalmarsund. Energimyndigheten i Sverige avsatte 35 milj. kr. under 2008 till studier av vindkraftens miljöeffekter i ett projekt som skall pågå fram till 2011 som i fortsättningen främst skall inriktas på effekter av landbaserade vindkraftverk.^[11]

Boende i närheten av potentiella byggnadställen har menat att kraftverken sänker fastighetspriserna utan att detta kompenseras på något sätt. Flera projekt^{[källa behövs]} har på grund av dessa skäl stoppats eller lett till betydande justeringar av placeringen. Kontraktstiden för vindkraftverk ligger normalt på minst 25 år. Området kring vindkraftverken kan dock utan inskränkning användas för exempelvis jordbruk eller skogsbruk.

En annan effekt av vindkraftverk en ren visuell påverkan på miljön som har betydelse för lokaliseringen, är att kraftverken genererar ett visst buller som kan ha stor betydelse om omgivningen i övrigt har små störningar från andra former av mänsklig verksamhet som exempelvis tung industri, hamnanläggningar för tung fartygstrafik, flygplatser, bergkrossar, stenbrott, fordonstrafik allmänt, motorvägar med hög trafikintensitet av tung trafik. Ett minimalt bakgrundsljud är naturligtvis mest aktuellt för bostadsområden, rekreationsområden, fritidhusområden och naturreservat där en tyst miljö är en förutsättning för att området överhuvudtaget ska kunna fungera som avsett. Enligt rättspraxis finns det krav på att ljuden från vindkraftverk inte får överskrida 40 dBA Leq vid bostadshus när det blåser 8 m/s på 10 meters höjd. Värdet gäller för hela dygnet och är strängare än industribullernormen.^[12] Vid bostäder i områden med lågt bakgrundsljud har Naturvårdsverket föreslagit 35 dBA som gräns.^[13] Riktvärden för buller från vägtrafik som normalt inte bör överskridas vid nybyggnation av bostadsbebyggelse är 55 dBA Leq vid fasad (prop 1996/97:53).

Vindkraftverk till havs har en bieffekt på miljön genom att deras fundament utgör konstgjorda rev och att fundamenten stör strömningsbilden i vattnet lokalt.

Som exempel på riktlinjer vid planering av ett vindkraftverks placering har Länstyrelsen i Stockholms län angett att störningar, inklusive visuell påverkan, innebär att ett minsta rimligt avstånd kan vara 500-1000 m. Man anger inte exakta avstånd utan har tillsvidare valt att lägga en schablonmässig buffertzon på minst 500 m runt bebyggelse.^[14] För varje nytt vindkraftverk som kräver bygglov betraktas dessa av myndigheterna som industriella anläggningar och behandlas därefter vid tillståndsprövning. En miljöanmälan eller miljökonsekvensbeskrivning (MKB) ska inlämnas till kommunen i samband med bygglovsansökan, där olika aspekter ska belysas och dokumenteras som avstånd till bebyggelse, inskränkningar på möjlig nybyggnation, buller, skuggeffekter, erforderliga servicevägar, elkaftnätets utbyggnad, närhet till naturreservat, påverkan på det rörliga friluftsliv, djurlivet, olycksfallsrisker vid nedfallande delar från kraftverket m.fl. aspekter. Därutöver kan det tillkomma tillstånd av luftfarts- och förvarsmyndigheten och naturligtvis en medverkan från den lokala eldistributören som vindkraftverken ska leverera sin elproduktion till, som i sin tur har att ta hänsyn till samhällets övergripande planerade ändringar eller utbyggnad av elkraftnät och elproduktion med annan teknik. Förhållandena beskrivna i miljöanmälan eller MKB:n utvärderas av kommunen innan ett eventuellt tillstånd ges.

Tekniska och ekonomiska synpunkter

Den undre gränsen för genomsnittlig vindhastighet som ger en kommersiellt lönsam elproduktion med vindkraft varierar med el-priset och en mängd andra faktorer. Den undre gränsen i Sverige ligger på c:a 6,5 meter/sekund i medelvind över året vid rotorns centrum. I Tyskland, där staten garanterat ett högre el-pris vid leverans från vindkraftverk till elnätet, finns en mängd vindkraftverk även i områden med betydligt lägre genomsnittlig vindhastighet.

Meteorologiska vinddata är ofta inte tillräckligt för att avgöra om en plats är lämplig för ett stort vindkraftsprojekt. En ideal placering skulle ha ett nästan konstant flöde av icke-turbulent vind genom hela året och inte få alltför många plötsliga och kraftiga vindbyar. Projektering av nya större vindkraftverk föregås därför alltid av en direkt uppmätning av vindhastigheterna på platsen under ett helt år om inga tidigare mätningar har utförts i området.

Nackdelen med utlokaliserade kraftverk långt från bebyggelse är att det kan vara långt till närmaste större el-kraftnät vilket medför högre anläggningskostnader och i någon mån även större energiförluster i el-överföringen. Den stora nackdelen med koncentrerade vindkraftparker inom ett begränsat geografiskt område är att anläggningen inte genererar någon som helst elkraft när det är stilje eller mycket låg vindhastighet eller alltför höga vindhastigheter, vilket kan bli fallet under flera dagar i sträck. Elkraftnätet totalt måste därför klara en omfördelning av elkraften från olika håll, förhållanden som kan skifta snabbt. Vid kraftig storm måste vindkraftverken stängas av på grund av för stor belastning på rotorbladen.

Att samla många vindkraftverk till koncentrerade vindkraftsparker ger dock många tekniska samordningsvinster när det gäller elöverföringen till elkraftnätet och behov av ett mindre antal servicevägar. Eftersom varje rotor stör luftströmmen inom ett visst område är det viktigt att placera kraftverken på ett vissa avstånd ifrån varandra. Vinkelrätt mot vinden är riktvärdet tre till fem rotordiametrar från varandra och fem till tio rotordiametrar ifrån varandra i vindriktningen. Förlusterna kan genom att följa dessa riktlinjer reduceras till så lite som 2%.

Risken för olycksfall och dokumenterade incidenter

För närvarande finns inga bestämmelser för skyddszoner runt kraftverken med hänsyn till risken för skador på person och egendom om speciellt rotorblad eller andra delar av kraftverket lossnar från hög höjd, exempelvis beroende på utmattningsbrott, brand i generatorhuset, felmontage etc, och där delar kan spridas över närområdet. Regler för hur ett vindkraftverk skall vara konstruerat för att få användas i Sverige finns emellertid. För normer och regler som rör hur vindkraftverk skall vara konstruerade se artikeln om vindkraftverk avsnitt konstruktion.

I januari 2008 lossnade ett av tre blad på ett vindkraftverk som uppförts 2002 på Näsudden på Gotland. Bladet som vägde ett antal ton slog ner i marken cirka 40 m från tornet. Enligt tillverkaren berodde incidenten på att man vid montaget dragit åt ett antal bultar för dåligt som lett till utmattningsbrott i det aktuella bultförbandet^[15].

På land

På land placeras vindkraftverk ofta längs kusten, då det i allmänhet blåser mer där än i inlandet men är i hög grad beroende av hur högt upp rotorn placeras. Den bromsande effekten av markvegetation blir försumbar över en viss höjd. En primär vindkälla är konvektionen som orsakas av skillnaden i temperatur mellan hav och land. Inåt landet placeras kraftverken istället ofta längs bergskedjor eller bergspass. Höjdskillnaderna gör att vindhastigheterna oftast är högre i de här områdena.

Den lokala vinden mäts upp ofta i mer än ett år med anemometrar och detaljerade vindkartor sätts samman innan större vindkraftverk uppförs. Ett annat sätt är att använda historiska data från en meteorologisk station i närheten, men dessa metoder är mindre pålitliga. Vanliga vindkartor har traditionellt visat vindstyrkan på en lägre höjd än på de höjder som blir aktuella för stora vindkraftverk och värdena har oftast inte varit justerade för den lokala topografin.

Till havs

Vindkraftverk långt till havs orsakar inte estetiska kontroverser eftersom de inte kan ses från land i samma utsträckning som landbaserade. Placeras de tillräckligt långt ut försvinner de under horisonten sett från landsidan. Placering närmare land har i Sverige lett till långdragna överklaganden av tillstånden från ägare av strandnära tomter som anser att deras havsutsikt störs även om vindkraftverken ligger flera kilometer från land men är synliga.

Vindkraftverk som placeras långt ut till havs är mer svårtillgängliga och driftsmiljön till havs är svårare. Abrasion och korrosion på grund av den saltmättade luften är ett problem som ger både dyrare komponenter och ökar drift- och underhållskostnaderna.

I områden med utsträckta kontinentalplattor och sandbankar (som Danmark) är turbiner till havs ganska lätta att installera och underhålla. De största vindkraftverken till havs är sju stycken med en effekt på 3,6 MW utanför Irlands östra kust, cirka 60 km söder om Dublin. Den största vindkraftsparken är Nysted Offshore Wind Farm belägen 10 km söder om Nysted och 13 km väst om Gedser. Hela parken kan ge en effekt på 165,6 MW.

Exempel på omfattande anläggningar av vindkraftverk till havs är Lillgrund^[16] i Öresund och Cape Wind i USA.

Elkraftnät

För att kunna dra nytta av energin från ett vindkraftverk med maxeffekt på hundratals kilowatt eller mer måste det finnas möjlighet att ansluta vindkraftverket till ett högspänningsnät med minst 10 kV (kilovolt) och tillräcklig kapacitet. Större utbyggnader av vindkraft med flera vindkraftverk kräver normalt någon form av lokal förstärkning av högspänningsnätet. Vindkraftsparker kräver anslutning till ett regionnät med ännu högre spänning, till exempel 70 kV eller 130 kV. De allra största kraftverken måste kunna anslutas till det så kallade stamnätet för att klara maximal effekt.^[17] Lillgrund i Öresund är till ex. anslutet till elnätet via en 130 kilovolt kabel. Ett stort företag har framfört att de vill ha en ny stamlinje med högspänd likström i Bottenviken från Piteå till Forsmark i norra Uppland för att kunna överföra elkraft från vindkraftsparker i övre Norrland. I Dalarna har antalet planerade vindkraftverk blivit så stort att man börjat bygga nya ledningar i regionnätet för att kunna ta emot effekten från vindkraftverken^[18]

Genom att ansluta till ett större elnät finns möjligheten att balansera de stora variationerna i produktion och konsumtion av el och hålla en stabil spänning och frekvens (50 Hz) till förbrukarna. I de nordiska länder finns en elkraftbörs, Nord Pool, där elhandlarna säljer och köper rätten till elleveranser.

Det ligger i vindkraftens natur att elproduktionen varierar kraftigt över korta tidsintervall (sekunder) då vinden på de flesta platser är byig. Vindhastigheten och därmed den kinetiska energin i vinden kan i till exempel södra Sverige inom få sekunder variera med mer än +/- 80%. Detta medför att mottagande elnät måste innehålla snabbt reglerbara kraftverk och ett elnät som kan fylla ut luckorna mellan vindbyarna. Detta fenomen är särskilt kraftigt när många vindkraftverk är samlade inom ett begränsat område. I Danmark ger vindkraften ett tillskott till garanterad maximal produktionskapaciteten för el på endast ca 2% av summan de installerade vindkraftverkens maximala generatoreffekt enligt en rapport.^[19]. För Sveriges del blir tillskottet högre, 6%, enligt samma rapport. Dessutom föreligger kostnader för den reglerkapacitet som vindkraften kräver.^[20]

I länder som inte har vattenkraft för att täcka reglerbehovet måste kolkondenskraft användas. Ett sådant land är Nederländerna där man reglerar vindkraftens ständiga variationer med kolkondenskraft. Kolkraftverkens ständiga gasande och bromsande i takt med vindkraften har visat sig innebära^{[källa behövs]} att de totala utsläppen av koldioxid ökat med 1.7 miljoner ton^{[källa behövs]} per år, utan att den totala producerade mängden elenergi av vindkraft + kolkondenskraft har ökat. Således har vindkraften inte ökat elproduktionen alls utan endast ökat koldioxidutsläppen. Detta problem har nu minskats av världens längsta sjökabel för högspänd likström som byggts mellan Nederländerna och Norge, NorNed. Genom denna förbindelse köper Nederländerna snabbreglerbar vattenkraft från Norge. Ett annan metod för att snabbt utjämna belastningstoppar och variationer i effekten från vindkraftverk är att installera lokal energilagring av spänningstoppar i högspänningsnäten baserat på litsiumjonbatterier. Om spänningen sjunker släpps energin tillbaka till nätet. ^[21][22]

Vindkraft ur ett globalt perspektiv

Globalt sett är elproduktionen med vindkraft marginell, men i enskilda länder med tillgång till en hög medelvindhastighet kan vindkraften ge ett bra tillskott till det totala energibehovet. I Danmark kommer till exempel 23 % av all el från vindkraft. Till andra stora vindkraftländer hör Spanien, Tyskland, USA och Indien. Prognoserna pekar på en stadig ökning under ett antal år framöver. Orsakerna till detta är den pågående kontinuerliga tekniska utvecklingen av rotorer och generatorer som gör vindkraft alltmer intressant, möjligheter att bygga allt större vindkraftverk som kan arbeta inom ett större vindhastighetsområde, prognostiserade stadigt stigande energipriser och de globala kraven på en omställning från förbränning av fossila bränslen till förnybar energi.

Vindkraft i Europa

Utbyggnaden av vindkraftsparker i Europa har fått en bra accept av allmänheten. Politiken som förs i de europeiska länderna har gynnat utvecklingen av förnybar energi. Englands regering har, som exempel, målet att 10 procent av energin som används i hushållen skall komma från förnybara energikällor år 2010.

Vindkraft i Tyskland

Tyskland har det största antalet vindkraftsparker i världen, liksom även den största vindturbinen som byggts över havet, och i Skottland bygger man vindkraftsparken Whitelee Wind Farm, den största i Europa, med 140 vindturbiner med en kapacitet på 2,3 MW vardera, vilket ger en total installerad effekt av 322 MW.

Vindkraft i Spanien

Huvudartikel: Vindkraft i Spanien

Spanien har, januari 2007, 11,615 MW installerad vindkraft vilket representerar 9 procent av landets totala behov.^[24]

Vindkraft i USA

I USA finns de största vindkraftsparkerna i världen. Den största i effekt räknat är Stateline Wind Project, på gränsen mellan Oregon och Washington, med en maximal kapacitet på 300 MW.

Vindkraft i Sverige

Fram till och med omkring 2005 gick utbyggnaden av vindkraft långsammare än det var tänkt. I en studie av fyra kommuner pekas på den tidsödande miljöprövning av varje etablering, bristande kommunal planering samt allmänt lågt intresse bland många kommunalpolitiker.^[25] Under 2005-2006 märktes dock en omsvängning mot ett mycket större intresse för att bygga nya vindkraftverk av flera olika skäl: Förenklad tillståndsgivning, effektivare vindkraftverk, god lönsamhet för några större vindkraftverk som byggts i inlandet i början på 2000-talet, ett långsiktigt beslut om reglerna för elcertifikat, spridning av bättre översiktliga vindkartor^[26], höga elpriser sommaren och hösten 2006 samt en omfattande debatt om klimathotet från hösten 2006.^[27]

I november 2006 fanns cirka 750 installerade vindkraftverk i Sverige med en total installerad effekt på cirka 500 MW, vilket motsvarar cirka en halv kärnkraftreaktor eller ett större vattenkraftverk. Totalt levererades knappt 1 TWh el från svensk vindkraft under år 2006. Opinionsundersökningar har visat att svenskarna är mer positiva i norra Sverige än i södra. I mellersta och norra Sverige finns stora höglänta områden som idag används för till ex. skogsbruk där vindkraftverk kan placeras mer än 700 meter från närmaste åretruntboende och som inte är riksintressen för naturvård eller liknande. Stora vattenmagasin underlättar också möjligheterna att balansera variationerna i produktionen från vindkraft. Energi från vindkraft förväntas flerdubblas både från havs- och landbaserad vindkraft. I september 2006 beslutade regeringen att anläggningar under 25 MW på samma plats inte behöver prövas enligt miljöbalken. Tidigare var gränsen 1 MW.

Utvecklingen har snabbt gått mot betydligt större vindkraftverk, 1,5 eller 2 MW verkar just nu vara en vanlig storlek efter ovannämnda förändring i miljöbalken. På land begränsas storleken av möjligheten att transportera de långa vingarna vilket just nu verkar sätta gränsen vid cirka 3 MW per vindkraftverk. Totala höjden inklusive vingar begränsas i praktiken av en regel som innebär att anläggningar högre än 150 meter måste ha varningsljus för att varna lågtflygande flygplan.

En viktig faktor för vindkraftverkens lönsamhet är försäljningen av elcertifikat. Elproducenter har rätt att få elcertifikat utfärdade av Svenska Kraftnät AB^[28] om de producerar el genom förnyelsebara energikällor. Priset på dessa noteras på Nordpool. Värt att notera är att det kommer en minskad tilldelning av elcertifikat från den 1 januari 2008 vilket väntas medföra högre priser för leveranser efter 1 januari 2008.

Utan elcertifikaten skulle vindkraft på kort sikt ha dålig lönsamhet. Sett i ett mycket längre tidsperspektiv måste man även väga in att den tekniska livslängden för betydelsefulla delar av till ex fundament, tillfartsvägar, anslutning till elnät har en mycket längre livslängd än den normala avskrivningstiden, 20 år. Bland annat detta gör att ett vindkraftverk den normala avskrivningstiden på 20 år kommer att kunna förnyas till en, i fasta priser räknat, betydligt lägre investeringskostnad per kilowatt. Enligt Energimyndigheten var elkonsumentens genomsnittliga kostnad för elcertifikat år 2007 4 öre/kWh (inkl moms).^[29] Elcertifikatkostnaden läggs helt på de enskilda hushållen och småindustrin eftersom den energiintensiva industrin som smältverk och massafabriker är undantagna från att betala elcertifikatavgifter.

Även basindustrins egna kraftbolag planerar att bygga vindkraft,^[30] mycket tack vare elcertifikaten. SCA och norska Statkraft offentliggjorde i september 2007 att de bildar ett gemensamt ägt bolag för en storinvestering i vindkraft i norra Sverige. Planerna omfattar produktion av 2,8 TWh per år uppdelat på sju vindkraftsparker i skogslandet i Västernorrland och Jämtland, en investering på 16 miljarder kronor.^[31] Under hösten 2007 har stora skogsägare i södra Sverige offentliggjort planer på flera nya stora projekt. En av aktörerna är medlemsägda skogskoncernen Södra som verkar för att bygga vindkraftverk både i anslutning till sina massabruk, men även med arrendeavtal på enskilda medlemmars skogsfastigheter.^[32] Sveaskog beräknar att det finns 2000 lämpliga vindkraftlägen på deras marker.^[33] Bland Sveriges vindkraftsexperter råder det dock delade meningar om hur lämpligt det är att placera vindkraftverk i skogen på grund av att skogen genom så kallad turbulens bromsar vinden även en bit ovanför trädtopparna^[34] Några är skeptiska samtidigt som ekonomiska föreningar och stora företag presenterar nya multimiljardprojekt med vindkraftverk på upp till 6 MW per styck^[35] på berg som har kraftigare medelvind än det omgivande skogslandskapet. Dessutom kan effektförlusten på grund av turbulens minskas genom att öka tornens höjd upp till 105 meter, dvs en total höjd inklusive vingar under 150 meter. Regler för flygsäkerhet gör att det i praktiken är omöjligt att få tillstånd för vindkraftverk som är högre än 150 meter.

Enligt en sammanställning gjord av tidningen Dagens Nyheter i februari 2009 finns det inom vindkraftsindustrin konkreta planer på vindkraftsparker som sammanlagt skulle ge en årsproduktion på 55 Terrawattimmar per år om alla genomfördes dvs ungefär lika mycket som den totala produktionen av el från kärnkraft. Utöver detta finns ett stort antal projekt med mindre än 10 vindkraftverk. Alla dessa kommer av olika skäl till ex problem med miljötillstånd, kraftöverföring, kraftbalansering, finansiering etc inte att genomföras men siffran visar ändå vilken enorm ökning som är på gång.^[36]

Räknat i MW ligger dock Sverige hittills långt efter de länder som bygger mest vindkraft i Europa till exempel Spanien och Tyskland^[37]

Övergripande nationella klimatmål^[14]

Den aktuella nationella målsättningen i Sverige för att uppfylla de klimatmål som uppställts inom EU är att senast år 2015 nå upp till en produktion av c:a 10 TWh eller 10 000 GWh med vindkraftverk, d.v.s. ungefär lika mycket som 5 vattenkraftverk av Harsprångets storlek som producerar 2130 GWh per år vilket motsvarar 7% av dagens el-produktion^[42] i Sverige. Ett stort vindkraftverk med en generatoreffekt på 2 MW och en tornhöjd på cirka 80-100 m placerat på land producerar lågt räknat c:a 3500 MWh per år vid en medelvind över året på minst 6.5 m/sek.^[43] För att kunna uppfylla målsättningen 10 TWh vindkraftenergi måste således minst 1800 vindkraftverk med 2 MW generatoreffekt vara i drift senast 2015, räknat efter dagens tekniknivå. I EU:s övergripande miljödirektiv finns inget krav på hur andelen förnybar energi åstadkoms varför fördelning vindkraft och produktion på annat sätt som vattenkraft och biobränsle kan komma att ändras. Vattenkraftsdammar är en helt avgörande faktor vid utbyggnad av vindkraft, eftersom den är direkt reglerbar utan mellanliggande ångsteg, och utan uppstartstid.^[44].

Kostnad för ny el-produktion i Sverige

All elproduktion belastas med fastighetsskatt, där vattenkraften har högst skatt. Kärnkraften har en effektskatt. Även kraftvärme, avfallsförbränning och fossila bränslen beskattas extra. Enligt en rapport från Elforsk^[45] erhålls följande kostnadsbild för nya el-producerande anläggningar av olika slag, inräknat en kalkylränta på 6%, statliga stödsystem samt skatter och avgifter:

• Vattenkraft, anläggning: 90 MW, 15.6 öre/kWh
• Vindkraft på land, anläggning: 40 MW, 30.4 öre/kWh
• Kärnkraft, anläggning: 1600 MW, 33.0 öre/kWh
• Vindkraft på land, anläggning: 4.25 MW, 37.6 öre/kWh
• Vindkraft till havs 150 MW, 56.5 öre/kWh
• Kolkondens med CO2 avskiljning 400MW, 81.2 öre/kWh.

Vindkraft i Stockholmsregionen^[14]

Länstyrelsen i Stockholm har på regeringens uppdrag tagit fram ett planeringsunderlag som blev klart i december 2007 där möjligheterna till placering av vindkraftverk har sammanfattats som följande:

• Fastlandet
  

Vindpotentialen är många gånger tillräcklig och det borde vara möjligt att finna områden med få motstående konflikter.

• Det fria havet
  

Vindhastigheterna är höga. Kostnaderna för anslutning är stora. Kunskaperna om påverkan på miljön är sämre än på land.

• Kust- och skärgårdsområdena samt östra Mälaren
  

Vindförhållandena är goda. Risken är stor för intressekonflikter. Skärgården har ett mycket stort skyddsvärde.

Bildgalleri vindkraftparker

Några av de 4900 vindkraftverken i Altamont Pass vindkraftspark i Kalifornien som byggdes på 1970-talet i samband med oljekrisen.

Dansk vindkraftspark utanför Köpenhamn.

Tauernwindpark Oberzeiring, Steiermark, Österrike.

Se även

• Vindkraften i Spanien
• Swentec

Fotnoter och referenser

1. ↑ Den mest kända ångmaskinsdrivna spannmålskvarnen i Sverige är Eldkvarn i Stockholm som fick ångmaskinsdrift redan 1806.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Wizelius (2002), sid 26-28. Wizelius uppskattar antalet vindhjul i världen till cirka en miljon under 1990-talet.
3. ↑ Mätmast Näsudden
4. ↑ Områden av riksintresse för vindbruk. Sammanställning maj 2008, publicerad av Länsstyrelsen i Dalarna. PDF-fil, 2.4 Mbye.
5. ↑ Energimyndigheten i Sverige.
6. ↑ Vägledning för Privatpersoner, ID nr. ET2008:03 PDF-fil (1,6 Mbyte)
7. ↑ Vägledning för Projektörer, ID nr. ET2007:32 PDF-fil (1,1 Mbyte)
8. ↑ SFS nr: 1998:899
9. ↑ Pilotundersökning; Fåglar dödade av vindkraftverk i södra Sverige, SLU rapport 2002, PDF (1.2 Mbyte)
10. ↑ Altamont pass vindkraftpark
11. ↑ Energimyndigheten: 35 nya miljoner till forskning om Vindkraftens effekter, 2008-10-27
12. ↑ Socialstyrelsen, Buller Höga ljudnivåer och buller inomhus Juni 2008
13. ↑ Naturvårdsverket: Naturvårdsverkets allmänna råd om buller från vind-kraftverk 2006
14. ↑ ^{14,0 14,1 14,2} ”Länstyrelsens planeringsunderlag för vindkraft i Stockholms län med en kort nationell översikt. Rapport 2007:12, PDF 3.6 Mbyte.”
15. ↑ Vinghaveri på Gotland.
16. ↑ Vattenfall: Fakta om Lillgrund
17. ↑ Svenska kraftnät: Karta, Sveriges stamnät (pdf.fil)
18. ↑ Dalarnas tidningar: Vindkraft kräver bättre elnät, 2007-10-08
19. ↑ http://www.svk.se/upload/4176/vindkraftsrapport.pdf
20. ↑ [1]
21. ↑ ABB säljer Facts till EDF Energy Networks, ERA 2008-12-19
22. ↑ ABB-teknik öppnar nya möjligheter för sol- och vindkraft Dala Demokraten 2008-12-19
23. ↑ ^{23,0 23,1} EWEA (European Wind Energy Association): Delivering energy and climate solutions: EWEA annual report 2007, PDF 2.8 Mbyte
24. ↑ España alcanza 11.615 Mw de potencia eólica instalada, Energías Renovables, 14 de enero de 2007 (spanska)
25. ↑ Anna Svensson, 2006: Hur kan kommunernas incitament till att investera i förnyelsebar energi öka?
26. ↑ Uppsala Universitet: Vindkartering över Sverige
27. ↑ DinaPengar.se: Nu satsar industrin på vindkraft
28. ↑ Svenska kraftnät
29. ↑ Elcertifikatsystemet 2008, Energimyndigheten
30. ↑ Länstidningen i Östersund: Energipolitiken hotar Norrlands basindustri
31. ↑ SCA och Statkraft storsatsar på vindkraft och utreder miljövänlig utbyggnad av vattenkraft Pressmeddelande 14.9.2007
32. ↑ Södra: Vindkraft en möjlighet att öka skogsgårdens lönsamhet
33. ↑ Sveaskog: Medvind för vindkraft i skogsmiljö
34. ↑ Dagens Samhälle: Tore Wizelius - Bygg aldrig vindkraftverk i skogen!
35. ↑ DN: Vindkraftspark kan ge lika mycket som en kärnreaktor, 2007-11-29
36. ↑ Tusentals vindkraftverk planeras, Dagens Nyheter, 2009-02-11
37. ↑ DN: Sverige halkar efter i vindkraftsatsningen 2008-02-11
38. ↑ Energimyndigheten: Utbyggnadstakt och driftstatistik
39. ↑ Energimyndigheten: Utbyggnadstakt och driftstatistik,2008
40. ↑ Energimyndighen Statistik
41. ↑ ERA nr 2, 2009, sid 55
42. ↑ El-produktionen i Sverige uppgår till totalt cirka 150 TWh. Ref. Energimyndigheten, Kortsiktsprognos 2008-08-15, ER 2008:18
43. ↑ Dalavind: Produktion i MWh per vindkraftverk och månad
44. ↑ Artikel om Vattenkraft på Wikipedia
45. ↑ Elforsk, Informationsblad nr. 4, 2008

Litteraturreferenser

• Wizelius, Tore: Vindkraft i teori och praktik, Studentlitteratur, Lund 2002 (svenska). ISBN 978-91-44-02055-6. 

Externa länkar

Vindkraftsforskning, med mera

• Vindkraftsforskning
• Driftstatistik för många av Sveriges vindkraftverk
• Nordpool
• www.vindkraft.info.se
• NordVind - Om Vindkraft/Vindkraftsparker i Norden
• Centrum för Vindbruk
• [http://www.risoe.dtu.dk/

(danska) Risø DTU Nationallaboratoriet for bæredygtig energi]

Vindkraftföreningar

• The World Wind Energy Association WWEA
• The European Wind Energy Association EWEA
• SVIF - Svensk vindkraftförening
• [http://www.dkvind.dk/

(danska) Danmarks Vindmølleforening]

• Wikimedia Commons har media som rör Vindkraft
  Bilder & media

v • d • r Förnybara energikällor Solenergi Fotovoltaik · Solcell · Soluppvärmning · Solvärme · Solfångare Vindkraft Vindkraftspark · Vindkraftverk Vattenkraft Saltkraft · Vågkraft · Tidvattenkraft · Havsvärmekraft Geotermisk energi Värmepump · Markvärme · Bergvärme · Vattenvärme Bioenergi Bränslepellets · Biobränsle · E85 (bränsle) · Biodiesel · Biogas