Vindekraften i medvind

av Jan Fröjdman Forum 1983-01, sida 32-35, 19.01.1983

Taggar: Personer: Loyvuis V. Divone Teman: energi

nationellt. Men trenden går i riktning mot större och större projekt i u-länderna. Storföretagen erbjuder dem - u-länderna tar dem. Om vi skall få en andel av u-landsmarknaderna måste vi, enligt min mening, följa denna utveckling mot större projekt och planera dem gemensamt, nordiskt.

Den enda tillväxten i världsekonomin ser ut att ske i u-länderna. Men skulle inte en kombination av exportstödet och biståndssamarbetet skapa mer stabila och långsiktiga relationer mellan Norden och u-länderna - Nej. Vi måste se till att projekten kommer att genomföras och att finansieringsidan med återbetalningarna till oss löper. Vi kan därför inte följa biståndsströmmarna.

—- Vi finansierar ju högst 50 procent av kostnaderna för projektstudierna. Vår fond skall aldrig få bli tom och vi räknar med att få tillbaka åtminstone 40 procent av planeringskostnaderna.

• Vi utesluter inga länder, men projekten och projektländerna måste nog vara realistiska.

Hur många sådana ‘realistiska’ projektstudier räknar ni med att kunna stöda per år - Ett 40-tal. Vår andel av kostnaderna betalas ju tillbaka på bankmässiga villkor, när projektet väl har kommit igång. Om vi som tumregel räknar med att en projektstudie kostar omkring 300 000 mark och att vår andel därav är hälften, ja, då räcker vår budget till 40 projektstudier årligen.

O

Nordiska projektexportfonden träder ju till allra först när nya exportprojekt planeras, sedan kommer de nationella exportkreditinstitutionerna in i bilden och till sist eventuellt Nordiska Investeringsbanken. Det finns m a o nu gott om finansieringskällor att tillgå till för nordisk projektexport.

För att den yngsta nordiska finansinstitutionen skall få klartecken för att fortsätta sin verksamhet efter de tre första försöksåren måste åtminstone följande villkor ställas - stödet till förstudier av internationella projekt i ”nordisk intresse” får inte bara gälla storföretagsinvesteringar - exportprojekten som planeras måste också vara i mottagarländernas intresse.

fur fK—JJ——r——OUUCNNEuuu|I I TT IH ppPpounuae vv envis L 32

JAN FRÖJDMAN

Trögt före i Finland, men internationellt är

VINDKRAFTEN I MEDVIND

Det internationella intresset för vindenergi har ökat tydligt under de senaste åren. Många länder har satsat betydande summor på utveckling av prototyper och några länder står i beråd att ta steget vidare från prototypstadiet.

Sverige satsar i dag mest pengar i världen räknat per capita - på vindenergiforskning. Danmark har kommit långt speciellt med småskaliga vindkraftverk. I USA satsar man bla på vindenergiparker med många kraftverk placerade i grupp. I Holland undersöker man möjligheten att lagra energi i konstgjorda vattenbassänger, dit vattnet pumpas med hjälp av vindkraft.

Hur länge räcker det innan det börjar blåsa gynnsamma vindar för vindkraften även hos oss? Vårt land har de naturliga förutsättningarna.

DO Vindkraftverk kan indelas i tre grupper, i små-, medel- och storskaliga aggregat. Ett vindkraftverk med en effekt under 50 kW kallas småskaligt, medan ett storskaligt kraftverk avger en effekt på upp till flera MW. I Norden står utvecklingen av både små och stora aggregat på en hög nivå. Danmark har upplevt en kraftig renässans av små vindkraftverk, medan Sverige har utvecklat de för tillfället två största aggregaten i Europa.

Vindkraften gammal i Danmark

Det är inte svårt att finna de faktorer som bidragit till att Danmark idag har över 800 privata kommersiellt tillverkade småskaliga vindkraftverk. För det första har utnyttjan “Enligt Loyui j Divone, che vid. energideparlemerftet i USA är det == ibland svårare attkberäkna priset för mr 2 vindenergi än atl lösa de tekniska =? problemen. det av vindenergi en lång tradition i landet och för det andra är energipriset bland de högsta i Europa. Därtill är vindförhållandena goda, tack vare landets position och det plana, öppna landskapet. Tillsammans är dessa vindkraftverk i drift över två miljoner timmar årligen.

Produktionen av elektricitet med hjälp av vindkraft började i Danmark redan år 1890. Idag innehas rekordet av 40 års nästan kontinuerligt produktion av elektricitet.

Utvecklingen startade med några få likströmsproducerande aggregat. Först genom det år 1957 i Gedser färdigställda 200 kW:s växelströmsproducerande aggregatet hade man i Danmark nått en konstruktionsnivå som skulle visa sig prägla utvecklingen för flera decennier framöver. Kraftverket användes i tio år och lades sedan ned på grund av lågt oljepris. Strax därefter kom oljekri sen. Detta ledde till en kraftig utveckling av små vindkraftaggregat av vilka de flesta var konstruerade enligt samma princip som Gedserkraftverket.

I mitten av sjuttiotalet genomfördes ett privat projekt av imponerande storlek. Elever och lärare vid en skola i Tvind i västra Jylland gjorde en stor arbetsprestation genom att bygga ett vindkraftverk med en turbindiameter på 54 m och 2 MW:s effekt. Aggregatet är ännu idag det största i Danmark. Vid samma tidpunkt utvecklades två statligt finansierade försöksaggregat i Nibe, vardera på 630 kW.

Riso typgodkänner

Nästa steg i utvecklingen av vindkraftverken uppkom på initiativ av Helge Pedersen år 1978. Då grundades försöksstationen för småskaliga vindkraftverk vid Riso forskningsanstalt, belägen strax norr om Roskilde. Verksamheten vid stationen, som årligen slukar ca 2 milj. DKr, har avgörande betydelse för vindenergiutvecklingen i Danmark. Stationens centrala uppgift är att typgodkänna kommersiella aggregat för den danska marknaden. Företaget som önskar få sina produkter typgodkända överlåter ett aggregat till stationen för ett fyra månader långt testprogram.

Genom en lag stiftad år 1979 erbjuds köpare av typgodkända aggregat följande fördelar: statssubventionerat anskaffningspris på 30 94, 20 års lån samt möjlighet att försäkra vindkraftverket. Till följd av försöksstationens verksamhet har köparna blivit alltmer medvetna som konsumenter. De känner till de olika kraftverken och förstår att kräva pålitlig aggregatservice.

Idag finns det ca 20 företag i Danmark som tillverkar ett trettiotal typgodkända vindkraftverk av storleksordningen 10 till 55 kW. Aggregat på 75 till 90 kW är under utveckling.

De flesta vindkraftverk i Danmark är anslutna till riksnätet. Skilda mätare registrerar mängden producerad och inköpt elström. För producerad elektricitet betalar kraftbolagen 50 procent av hushållskonsumentpriset. Fördelen med att leverera elström till nätet är bla att energilagringsproblemet bortfaller. Vid tider då det egna energibehovet är litet får producenten ändå en slant för producerad elström. — 33

SS Sverige satsar mest

Med undantag av några få projekt med småskaliga vindkraftverk satsar det svenska vindenergiprogrammet på storskalig vindenergiutvinning. Jämfört med andra länders vindenergiprogram satsar Sverige per capita mest i världen på vindkraft. Man kan fråga sig varför.

Har inte Sverige rikligt med vattenoch kärnkraft? Orsakerna är både politiska och ekonomiska. Riksdagen har godkänt resultatet av en folkomröstning vars utslag kräver en avveckling av kärnkraften före år 2010 och ett begränsat utnyttjande av den vattenkraft som ännu inte utnyttjas. Det behövs emellertid energi för att täcka det stigande energibehovet och ersätta nedlagda kraftverk. Kolkraften väntas bli huvudalternativet, men beräknas bli dyrare än såväl vattensom kärnkraften. Stora förhoppningar ställs därför på alternativa energiformer. När det gäller elproduktionen är vindkraften kanske kolkraftens främsta konkurrent.

Stora kraftver År 1979 begärde Nämnden för Energiproduktionsforskning (NE) offerter av fem företag i Sverige för utvecklandet av två stora vindkraftverk. Företagen Karlskronavarvet och Kamewa erhöll varsin beställning, det förra för att bygga ett kraftverk i Maglarp, nära Trelleborg, och det senare för att bygga ett kraftverk på Gotland.

Det inom Karlskronavarvskoncernen bildade aktiebolaget Svenska Varv Vindenergi utvecklade ett aggregat som fick beteckningen WTS-3. Aggregatets två turbinvingar, som är tillverkade av glasfiber hos Hamilton Standard i USA, väger 14 ton per styck och mäter tillsammans 78 m. Kraftverket utvecklar en maximal effekt på 3 MW vid vindhastigheten 14 m/s. Vid högre vindstyrkor regleras vingarnas inställningsvinklar med dator så, att toppeffekten hålls vid samma nivå. Vid vindstyrkan 7,2 m/s börjar aggregatet leverera elström till riksnätet. Startvindhastigheten kan verka hög, men på grund av att turbinens effekt ökar med vindhastigheten i tredje potens, ger låga vindhastigheter endast ett lågt energitillskott. Vid turbinens navhöjd blåser det 60 procent av tiden hårdare än startvindhastigheten och den årliga medelvindhastigheten är 8,7 m/s. Vid vindstyrkan 27 m/s stoppas aggregatet av säkerhetsskäl.

Riso forskningsanstalt typgodkänner kommersiella vindkraftverk för den danska marknaden. Testprogrammet räcker fyra månader.

Då turbinen är i drift roterar vingarna 25 varv i minuten oberoende av vindhastigheten. En planetväxel ökar varvtalet till generatorns varvtal 1500 varv/min. Självreglering av turbinvarvtalet är möjlig tack vare att aggregatet är anslutet till elnätet. Nätfrekvensen håller den synkrona generatorns varvtal konstant. Tornet, en svetsad stålcylinder, är 80 m högt och väger 281 ton. Kraftverkets totala vikt utan fundament är ca 660 ton. Anläggningens årliga energiproduktion beräknas bli 8 GWh (8x105 kWh/år).

Det andra stora vindkraftverket som är uppfört av Kemewa Ab bär beteckningen WTS 75 och finns vid Näsudden på Gotland. Huvuddimensionerna är följande: maximai effekt 2 MW vid 13 m/s, turbindiameter 75 m och tornhöjd 77 m. Beräknad årsproduktion är 6 GWh.

Vindkraft i Norge

Norges elproduktion baserar sig nästan helt och hållet på vattenkrait. Trots riklig tillgång på vattenkraft satsas det emellertid även där på vindkraft. Det faktum att vindenergin i Norge på grund av det kuperade landskapet är tillgänglig endast längs en mycket smal kustremsa verkar inte heller avskräcka. Från år 1979 til 1982 har norska staten budgeterat 10 miljoner NKr på ett vindenergiprogram som består av 10 projekt.

I några projekt koncentrerar ma sig på utvärdering av vindresurserna, medan man i några andra projekt utför tekniska och ekonomiska lämplighetsundersökningar. I de återstående projekten görs inledande planeringar för byggandet av en prototyp på 1-3 MW. Det beräknas att den totala produktionen av vindenergi i Norge baserad på flera 2,5 MW:s aggregat kunde uppgå till maximalt 35 TWh per år, medan 10 till 15 TVWh per år antas vara praktiskt genomförbart.

Internationella satsningar

I många industriellt starka länder utgör vindenergin en del av det energipolitiska programmet. Flera av dessa länder har en stark tradition av att utnyttja vinden som en källa för energiutvinning.

Enligt Louis V. Divone, chef för elektrisk sol- och vindteknologi vid energidepartementet i USA, har vindkraftverk sedan långt tillbaka hört till landskapsbilden i USA. På 1800-talet tilverkades miljontals små vindhjul för vattenpumpning, vindhjul som också i Finland kan ses på landsbygden.

I USA deltar för tillfället ca 40 företag i utvecklingen av småskaliga vindkraftsystem medan 7 företag står för utveckling och testning av aggregat i MW:s klassen. För många år sedan gjordes det en undersökning över hur mycket elenergi vindkraften kunde stå för. Undersökningen visad bla att de storskaliga kraftverken totalt kommer att producera fem gånger mera energi än de småskaliga. Kriterierna för antalet vindkraftverk i framtiden beror på energiformens konkurrenskraft och på hur mycket industrin är villig att investera.

Enligt Divone är det i första hand tillgången på lämpliga markområden som begränsar utnyttjandet av vindkraft. Lyckligtvis finns det i USA vidsträckta glest bebyggda områden som inte används till något annat speciellt.

Tex i England är situationen helt annorlunda. England har vind och teknologi, men inte tillräckligt med landområden för ändamålet. Därför undersöker man möjligheten att använda vindkraftsystem placerade utanför kusten.

• Det är ibland svårare att beräkna energipriset på vindkraft än att lösa de tekniska problemen, fortsätter Divone. Konsumentpriset är för närvarande omkring 5-6 cent/kWh och nyligen beräknade man att vindenergin kostar ca 10 cent/kWh. Men eftersom teknologin gör framsteg och vindkraftaggregat i framtiden kommer att serietillverkas, går priset sannolikt ner till ca 5 cent/kWh. Då bränslepriset stiger snabbare än inflationen kommer vindkraften sannolikt att göra ett ekonomiskt genombrott i en snar framtid. Detta kommer att ske tidigare i speciellt vindrika delstater som tex Kalifornien. Eftersom vindenergipriset är starkt be roende av de lokala vindtillgångarna finns det självfallet delstater där vindkraften aldrig blir lönsam.

I USA byggs det alltfler vindenergiparker. Vindkraftverken brukar placeras på ett avstånd av ca 10 turbindiametrar från varandra. Argumenteringen för vindenergiparker är bla att underhållet underlättas och at , det miljömässigt är lämpligare at placera 10 till 100 aggregat i grupp än att sprida dem på ett stort område.

Vindkraft lagrad i vatten.

I december 1981 antog ministeriet för ekonomiska frågor i Holland ett beslut om genomförandet av den första treårsdelen av ett 9 års vindenergiprogram. Programmet siktar på att fram till år 2000 installera sammanlagt 1000 till 1500 stora vindkraftverk med en gemensam effekt av 2000 MW och 15000 decentraliserade små aggregat på tillsammans 450 MW.

Programmets första del som räcker fram till år 1984 är budgeterad till 125 miljoner gulden, varav ministeriet står för huvuddelen och industrin och kraftbolagen för resten av kostnaderna. Totalt 70 miljoner gulden kommer att användas till förarbetet för byggandet av en vindenergipark på totalt 10 MW. Vindkraftstationen kommer att vara färdig år 1985.

Resten av pengarna används till att utveckla storskaliga vindkraftverk och till — energilagringsforskning. Mycket satsas speciellt på energilagringsundersökningar. Vattenkraft lagrad i konstgjorda bassänger, underjordisk vattenaccumulering i övergivna kolgruvor och komprimerad gas i underjordiska saltformationer är några av forskningsobjekten.

I början av år 1982 fanns det sammanlag ca 50 vindkraftverk på 10 till 60 kW i Holland.

I Tyskland förverkligas för tillfället det sk GROWIAN-projektet, uppbyggnaden av världens största vindkraftverk. Aggregatet, vars tvåbladiga turbin är 100 m i diameter, kommer att stå färdigt i början av år 1983. Toppeffekten är 2 MW, tornets höjd 100 m och totalvikten, tornet medräknat, 560 ton. De totala kostnaderna för aggregatet uppgår till ca 59 miljoner Dmk. Utöver detta stora projekt bedrivs också ett antal små- och storskaliga projekt. Även några speciella konstruktioner står på programmet, t ex utvecklingen av enbladiga vindturbiner och mycket snabblöpande tvåbladiga turbiner med smala blad.

RUN

Förutsättningarna finns i Finland =. .

De finländska satsningarna på vindkraft är synnerligen anspråkslösa jämfört med projekten i de övriga nordiska länderna, trots att vi här skulle ha alla förutsättningar för en utveckling av både små- och storskaliga vindkraftverk. Få länder i världen har en så djup och vindrik skärgård lämpad för vindenergiutvinning som Finland. Finland ligger i västvindbältet, vilket betyder att så gott som hela den finländska kusten har goda vindförhållanden. Utan kännbara satsningar kan vindenergin på kort sikt knappast uppleva ett uppsving likt det torvkraften har fått. Ändå är det en energiform som i andra vindrika industrialiserade länder visat sig ha en framtid.

Några ljusglimtar kan ändå skönjas också här. Grundandet av Vindkraftföreningen år 1980 gav den småskaliga vindenergiutvinningen en förespråkare i Finland. Föreningens syftemål är enligt föreningens stadgar att ”sprida sakkännedom om vindkraften och dess utnyttjande” samt att ”genom information och publikationsverksamhet samt rådgivning och handledning för byggande och skötsel av vindkraftverk” förverkliga sitt syftemål. Utöver denna informativa verksamhet genomför föreningen ett demonstrations- och försöksprojekt med småskalig vindkraft på Sisalö i Sibbo skärgård. Där uppförs ett av föreningen planerat och byggt aggregat med turbindiametern 11 m och 12 kW:s effekt. Kraftverket beräknas kosta ca 100000 mk och väntas bli färdigt för testning våren 1983. Huvudfinansiär är Handels och Industriministeriet.

På våren 1982 inledde Imatran Voima Ab vindmätningar på tre ställen i Abolands skärgård. På basen av mätningarna besluts år 1983 om anskaffandet av ett vindkraftverk på mellan 100 till 500 kW. Den nu pågående vindprospekteringen, som görs i samarbete med Meteorologiska Institutet, beräknas kosta ca 700 000 mk.

Det statliga stöd vindenergiforskningen totalt fått i Finland är omkring en miljon mark. Anslaget är mindre än en halv procent av kostnaderna för det svenska vindenergiprogrammet. Man kan med skäl fråga: Hur är det möjligt att två strukturellt tämligen lika länder kan ha så avvikande energipolitiska linjer 3 35