TJÄNSTEANTECKNING 1 (5)

Transkript

1 TJÄNSTEANTECKNING 1 (5) Användning av vindkraft i vägbelysning För att minska vägbelysningens miljöpåverkan gäller det att reducera energiförbrukningen. Bästa sättet är genom att använda effektiva ljuskällor, rätt ljusmängd och bra styrning. Att också låta anläggningen generera sin egen energi är en lockande tanke. Småskalig vindkraft kan vara en väg att gå för att minska belysningens uttagna energiförbrukning eller skapa ett egenförsörjande system. Men är det pratiskt genomförbart och finns det tillräcklig med vind för att täcka energibehovet? Vindtillgång På Vindlov.se finns det hjälp och råd för den som planerar vindkraft i Sverige, bland annat kartor över medelvindhastighet på olika höjder. Bilden nedan visar vindarna på 80 m höjd, vilket är den lägsta karterade höjden. Skärmklipp från Vindhastigheten över land varierar från 6 7 m/s vid kusterna till 4-5 m/s i inlandet. Mätvärden på 80 m höjd är inte direkt applicerbara för småskalig vindkraft i vägbelysningen, vindhastigheten minskar och turbulensen ökar ju närmare marken man kommer.

2 TJÄNSTEANTECKNING 2 (5) Trafikverket har 575 väderstationer placerade vid väggrenar över hela landet som samlar in olika metrologiska data, bland annat vindhastighet. Vindmätarna är placerade på ca 7 m höjd över vägbanan vilket kan motsvara hur ett småskaligt vinkraftverk placeras i vägmiljön. Med hjälp av årsdata från stationerna går det att få en tydlig bild av vindläget kring vägarna i landet. En sammanställning från mätningarna 2010 och 2011 visar att medelvinden totalt för Sverige är 2,3 m/s (mätt över 10 minuters intervaller). Graf över medelvindhastighet per station 2010 Av 575 stationer var det endast 28 st som har haft över 4,5 m/s i medelvind 2010 och 2011; 14 av dessa på broar, 3 i fjällterräng och 11 längs landsväg på öppen terräng nära till vatten. Bild från Pepparholmen, station 1229

3 TJÄNSTEANTECKNING 3 (5) Tillgänglig teknik Vindenergi har ett kubiskt förhållande till vindhastigheten, om hastigheten fördubblas ökar energin med 2 3. De flesta vindturbiner ger mest energi vid vindar mellan m/s, sedan sjunker energiproduktionen snabbt vid lägre vindhastighet, vid 8 m/s återstår 10% och vid 4 m/s återstår knappt 2%. Kurvan nedan är ett exempel på effektkurva från ett mindre vindkraftverk (källa: tillverkarens hemsida) vid olika vindhastigheter. Diagram över genererad effekt vid vindhastighet Vindkraftverk med rotoraxeln vertikalt sägs klara lättare vindar bättre än de med horisontell axel, men tittar man på energikurvan verkar det inte ge mer energi, snarare mindre. Diagram över genererad effekt vid vindhastighet

4 TJÄNSTEANTECKNING 4 (5) Beräknad energiproduktion Vad kan man då få ut för energiproduktion vid vägkanten? Tabellen nedan kommer från ett katalogblad för ett litet horisontalaxlat vindkraftverk och visar förväntad produktion vid olika vindhastigheter. Förväntad energiproduktion ideala förhållanden Data från vägväderstationerna visar på en medelvind på 2,3 m/s för hela landet vilket ger att snittproduktionen endast ligger på runt 90 kwh per år. Data i tabellen bygger på typtester och i en faktiskt situation kan man räkna med att verken producerar mindre pga förluster i kringutrustningen, störd vind mm. En annan faktor som påverkar energiproduktionen är hur turbulent vinden är, en ren och ostörd luftström har högst energiinnehåll. Byggnader och skog skapar turbulens och lager av störd vind som minskar energiproduktionen. De rekommendationer som finns är att placera vindkraftverken så högt upp som möjligt och långt ifrån byggnader, skog och andra störande föremål. I en vägmiljö är det svårt att placera in verk som är högre än vad övrig vägutrustning normalt är. Man får räkna med att masthöjden i de flesta fall blir mellan m.

5 TJÄNSTEANTECKNING 5 (5) Praktisk tillämpning Det är möjligt att placera ett vindkraftverk på stolptopp för att försörja en 85W LED-armatur för vägbelysning, men då behöver årsproduktionen vara större än 340 kwh per år vilket i exemplet ovan kräver en årsmedelvind på runt 4 m/s. Att endast 68 stationer av 550 registrerade har en medelvind på över 4m/s innebär att antalet lämpliga platser är begränsat och bör väljas med omsorg. Inspirationsbilden nedan kan kanske bli verklighet, men endast på några få platser i landet.