Vindkraft, innehåll presentation

Transkript

1 Vindkraft.

2 Vindkraft, innehåll presentation Vad är vindkraft? Vad är el? Energiläget i Sverige och mål Typer av verk Projektering Byggnation Äga Planerade etableringar i Sverige Projektgarantis erbjudande

3 Vindkraft = Solkraft Och vågkraft, vattenkraft, olja mm

4 Vindkraft - Vad är el? El är inte en energiform, utan en energibärare. Energi kan komma ifrån fossilt bränsle (olja, kol, naturgas), vatten-, vind-, våg- och solkraft, biobränsle eller kärnkraft innan den omvandlas till elektricitet. De flesta former av energi kan mer eller mindre enkelt omvandlas till elektricitet. Fördelar med el, så länge det finns tillgängliga kraftledningar för transport över långa sträckor, kan driva olika utrustningar och apparater. Nackdelar med el: Svårt (dyrt) att lagra. Ryckig produktion, kräver balanskraft = vattenkraft, kärnkraft mm)

5 Vindkraft Vad är el? Exergibegreppet tar alltså med i beräkningen om och hur energin kan nyttiggöras. Energi i form av elektricitet är exempelvis ren exergi. Den kan omsättas i mekanisk kemisk eller värmeenergi etc. Värmeenergi som är spridd i ett rum har däremot låg exergi eftersom den är svårare att utnyttja till annat.

6 Vindkraft- vad är el? Exempel Exergi (energiomvandling) Transporter inom Sverige med fossila bränslen utnyttjar 96 Twh per år. Verkningsgrad är ca 30 % (resten värme)

7 Exempel Exergi (energiomvandling) Elmotor har verkningsgrad på 95% Teoretiskt behövs det då cirka 35 Twh (istället för 96 Twh fossilt bränsle) Tesla modell S. Automobile of the Year Räckvidd max 62mil. Elmotor från 306 till 416 hk, Pris i USA ca :- (Sverige 650)

8 Vindkraft Energiläget i Sverige Nyckeltal 1 TWh = GWh = MWh = kwh Sveriges totala elproduktionseffekt = drygt MW Sveriges sammanlagda elkonsumtion = cirka 140 TWh/år. Vindkraften producerade cirka 7 TWh el under 2012 I slutet av 2012 fanns 2290 vindkraftverk med en total effekt på MW installerade. Ett modernt 2 MW-verk på land producerar i ett normalt vindläge kwh vilket räcker till hushållsel för cirka hushåll à kwh/år. I Sverige behöver det installeras mellan nya vindkraftverk för att uppnå en årsproduktion om 30 TWh.(Planeringsmål Regeringen) Detta motsvarar att det behövs sättas upp ungefär ett nytt vindkraftverk varje dag fram till och med år (cirka 300 installerades 2012)

9 Vindkraft Energiläget i Sverige Installerad effekt samt Producerad el

10 Vindkraft- Energiläget i Sverige Sveriges totala energianvändning 140 Twh

11 Vindkraft- Energiläget i Sverige

12 Vindkraft- Energiläget i Sverige

13 Vindkraft Verkstyper 10 sidor översikt och fysik.

14 Effektkoefficienten (Cp) Betz lag som beskriver det maximala effektuttaget från ett vindkraftverk, formulerades första gången av den tyske fysikern Albert Betz Den bevisar att det största utbytet sker när vinden bromsas upp så att vindhastigheten efter verket är en tredjedel. Pverk,max= 0,593x Pvind Cp = Pverk / Pvind

15 Löptal (λ) Löptalet, λ, talar om hur mycket fortare turbinbladets spets rör sig än den (ostörda) vinden som anblåser vindkraftverket. λ = vtip / vvind

16 Väderkvarn Mekaniska arbete - Ex mala säd och pumpa vatten m höga m rotordiameter Effekt kw Cp ca 0,2 Löptal ca 2

17 Vindhjul Mekaniskt arbete - Pumpar vatten 2,5-18 m rotordiameter Löptal ca 2 Effektkoefficient 20-25%

18 Vindhjul Enkel konstruktion Lågt varvtal Kraftigt vridmoment Låg verkningsgrad Stormkänslig

19 Savonius

20 Savonius Mekaniskt arbete - Reklamskyltar, startmotor, batteriladdare Luftmotstånds driven Lågt löptal ca 1 Låg verkningsgard 10-15%

21 Darrieus Genererar el Aerodynamiskt driven Lätt att transportera Få rörliga delar Oberoende av vindriktning Kräver startmotor - Kan vara en Savoniusrotor

22 Darrieus Cp omkring 0,35 Löptal 6-7

23 Giromill Genererar el - Mindre typer kan även användas för att värma vatten med vätskebroms Verkningsgrad ca 40% Effekt MW - Testverk i Falkenberg 200kW Tyst Enkla att transportera och montera

24 Darrieus och Giromill

25 Snabblöpare Genererar el Aerodynamisk drivning Självstartande Högt löptal ca 7 Hög Cp nästan 50% Svåra att transportera Låter relativt mycket Effekter upp till 6 MW

26 Turbinhus/Nacelle Vestas V90

27 Snabblöpare Bladantalet bestämmer löptalt - Så högt som möjligt Tvåbladigt λ 9 Trebladigt λ 7 Vikt - Så liten som möjligt Belastning - Så jämn som möjligt

28 Löptal och Cp

29 Vindkraft Nyckeltal effekt mm i luft Möjligt max uttag av energi ur luft=60% Om vindhastighet dubblas ökar dess effekt 8 gånger (0,625*v3) Medelvind bör vara minst 6 meter/s för lönsamhet. (ökar kraftigt med höjden)

30 Vindkraft Vindhastighet på 80 meters höjd i Skåne

31 Vindkraft - verkningsgrad Ett modernt landbaserat vindkraftverk producerar el, i varierande grad, mellan 80 och 90 procent av årets timmar. Det börjar producera el vid vindar mellan 3-4 meter per sekund och når sin maximala effekt vid meter per sekund. Det fortsätter producera maximalt till dess att vindstyrkan ökar till cirka 30 meter per sekund. Då stängs verken av säkerhetsskäl. Verkningsgraden för ett vindkraftverk i ett gott vindläge ligger på drygt 30 procent, då produceras cirka kwh/mw installerad effekt. Normal storlek för de verk som byggs nu är mellan 2-3 MW varför ett vindkraftverk producerar mellan MWh/år.

32 Vindkraft Projektering Två typer av tillstånd 1: Bygglov parker under sex verk och max bygghöjd 150 meter. 2 Tillstånd från Länsstyrelsen om byggnadshöjd över 150 meter eller mer än sex verk.

33 Vindkraft Projektering Tillståndsprocessen tar cirka 2-3 år i dagsläget Att skapa acceptans och att mäta naturvärden är viktigt. Motstående intressen, Riksintressen skugga och ljud måste utredas noggrant. Mycket GIS arbete Vindmätning med Sodar och mast krävs. Windpro är ett av de större programmen för Parkplanering, produktionsberäkning, visualisering och skugg/ljudberäkning.

34 Vindkraft Projektering

35 Vindkraft, Byggnation Vägar ej bygglovspliktigt Byggtid med vägar cirka 3-6 månader. Infrastruktur fundament kostnader ca 10% Turbin 90 % Cirkapris ett 2 MW verk 26 Mkr

36 Vindkraft, Byggnation Västra Götaland

37 Vindkraft, Byggnation Sverige

38 Vindkraft - äga Intäkt= Elpris, Elcertifikat, nätnytta, ursprungsmärkning. Nyckeltal: Års-kWh vanligt sätt att mäta= Köpeskilling delat med årsproduktion. Tex 30 Mkr för 6 miljoner kwh = 5:-/års-kWh (vanligt pris idag). Års-kWh har varit uppe i 7:-

39 Vindkraft äga pris, över tiden

40 Vindkraft äga (elpris )

41 Vindkraft - kostnad Kostnader är tex Arrende Ränta Fastighetsskatt Nätavgift Service Administration Reparation& Underhåll Avskrivningar Kostnad exkl. avskrivning cirka 10 öre per kwh

42 Vindkraft - Kalkyl Intäkter cirka 60 öre per kwh idag Kostnader cirka 10 öre 50 öre över Räknat på köp av verk för 5:- års-kwh blir avkastningen cirka 10 % Med avskrivning 20 år avgår 25 öre 50-25=25 öre över på 5:- ger cirka 5% avkastning. Många bolag känner idag att smärtgränsen går vid 65 öre på intäktssidan.

43 Vindkraft - Kalkyl Vad påverkar? Konjunktur - behov av el. Utsläppsrätternas pris Kolets pris Kärnkraftens driftstatus/framtid Vattennivå i magasinen

44 Tack för er uppmärksamhet!