----- ---------~----------- SMHI Miljö-Energi Vindenergikartering för södra Sverige Länsrapport 13: Västmanlands län
SMIlI Miljö-Energi Vindenergikartering tör södra Sverige Länsrapport 13: Västmanlands län Roland Krieg, Sven KindelI, Jonas Sjögren och Lennart Wern Innehåll 1. Inledning o" 2. Förutsättningar o 2.1 Beräkningsområde och fysiografiska data 2.2 Klimatologi 2.3 Beräkningsmetodik 3. Resultat o Referenser o Resultatkartor o Sida 0 0 o o o' o o" 1 o" o o o.. o o o" o o o o o o o" o 1 o o o o o o o o.. o o o" o o' o o' o o o. o.. o o' o o o o o" o o 2 o o" o o.. o o o o o o o o o o o o' o o 4.. o 0'0 o o o. o o. o o o o.. o 0.. 0 "0 o o... 5 På uppdrag av NUTEK Norrköping juni 1997 Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut 601 76 NORRKÖPING Telefon 011-15 80 00 Telefax 011-17 02 07, 17 02 08
1. Inledning Denna länsrapport för Västmanlands län utgör en delrapport inom projektet "Vindenergikartering för södra Sverige" som SMID fått NUTEKs uppdrag att genomföra. Bakgrunden är NUTEKs regeringsuppdrag att ta fram förslag på områden av riksintresse för vindkraft. Länsrapportema kompletteras senare under 1997 med en gemensam huvudrapport, där bl a beräkningsmetodiken kommer att beskrivas utförligare. 2. Förutsättningar 2.1 Beräkningsområde och fysiografiska data För flertalet län avgränsas beräkningarna till kustnära områden i anslutning till hav och de största sjöarna, samt därutöver de största slättområdena. För Västmanlands län är det Mälarens och Hjälmarens stränder som är av intresse. För beräkningarna behövs digitaliserade beskrivningar av beräkningsområdets fysiografiska förhållanden - dels topografi, dels markanvändning. En topografisk beskrivning har byggts upp utgående från Lantmäteriverkets höjddatabas med 500 meters gridavstånd. På motsvarande sätt har Lantmäteriverkets markanvändningsdata (med samma upplösning) använts för att få fram den geografiska fördelningen av olika typer av terräng - skog, öppen mark, tätort och vatten. Norr och väster om Mälaren (ungefärligen från Västerås till Arboga) går ett stråk som domineras av jordbruksmark, men som också rymmer inslag av skogsterräng. Söder om Arbogaån blir skogen dominerande, men närmare Hjälmaren öppnar sig terrängen åter delvis. I Mälaren förekommer en hel del öar - av vilka flera är av km 2 -storlek eller mer - som till en stor del är skogklädda. 2.2 Klimatologi Sverige är beläget inom västvindbältet, vilket karakteriseras av att den geostrofiska vinden i medeltal är västlig (vinden ovanför friktionsskiktet bestämd utifrån lufttrycksfördelningen). En viss sydkomponent tillkommer närmare marken p g a friktionen, och på de flesta håll i södra Sverige är de dominerande vindriktningarna väst och/eller sydväst. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Vindenergikartering för södra Sverige. Länsrapport 13: Västmanlands län. SMHI 1997.
2 Länets Mälar- och Hjälmarekuster är relativt gynnsamt orienterade mot syd- och sydvästvindarna, men lite mindre gynnsamt mot den rakt västliga vindriktningen. För beräkningarna i denna rapport har utnyttjats uppmätta vinddata från Västerås Hässlö (tidsperiod 1976-95). 2.3 Beräkningsmetodik Utifrån de ovannämnda mätseriema har vindförhållandena över hela området beräknats för två höjdnivåer, 50 och 80 meter över mark. Beräkningarna har utförts med det PC-baserade modellverktyget WAsp (Wind Atlas Analysis and Application Programme). Detta program extrapolerar vinddata i horisontell och vertikalled, med hjälp av yttäckande information om topografi och markanvändning. Programmet (ref 1) har utvecklats vid RiS0 Forskningscenter i Danmark, och är idag etablerat i Europa som standardverktyget för beräkning av energipotential och energiproduktion i samband med vindkraftlokaliseringar. Klimatologiska indata till programmet utgörs av vinddata i form av tidsserier eller frekvensstatistik. WASp transformerar vinddata från mätplats till aktuella lokaliseringsplatser, och beräknar den tillgängliga vindenergin. Beräkningarna har här utförts för ett nät av beräkningspunkter med gridavståndet l km. Isolinjer har tagits fram med hjälp av SURFER, ett analysverktyg från Golden Software Inc. 3. Resultat Primärresultatet erhålls som gridpunktsvärden med 1000 meters gridavstånd, som enligt ovan behandlas vidare med SURFER för isolinjepresentation. Primärresultatet finns tillgängligt på datafiler, som levereras separat. Isolinjekartor har tagits fram för nivåerna 50 och 80 meter över mark. Isolinjerna har manuellt förts över på Blå kartan (skala 1:100 000). Presentationen görs i tre delområden A-C: Kartorna A50, B50 och C50 visar för respektive delområde vindenergin på 50 m-nivån, och A80, B80 etc. redovisar 80 m-nivån. En översikt över kartbladsindelningen ges på sidan 5. Den resulterande bilden av vindenergipotentialen präglas av hur allmänna klimatförhållanden och markfysiografi samspelar. Den tillgängliga vindenergin dämpas av skog, en vegetationstyp som är vanlig nära länets sjöstränder. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Vindenergikartering tör södra Sverige. Länsrapport 13: Västmanlands län. SMHI 1997.
3 För 50 In-nivån är det intressant att följa isolinjen 2400 kwh/m 2, eftersom detta energivärde ungefär motsvarar den gräns (>4000 kwh/m 2 på 100m nivå) som NUTEK angivit för avgränsning av potentiellt riksintressanta områden. Detta gränsvärde uppfylls på ön Valen i Hjälmaren; i övrigt endast på några få småöar ihjälmaren respektive i centrala Mälaren inom ett litet område strax väster om Ridön. Lägger man samman hela den landyta där energiinnehållet i 50 m-nivån är >2400 kwhlm 2, finner man att ca 1,5 km 2 mark i Västmanlands län beräknas uppfylla detta kriterium, varav endast 0,1 km 2 vid Mälaren, och ca 1,4 km 2 ihjälmaren. 50-metersnivåns energigräns på 2400 kwhjm 2 för potentiellt riksintressanta områden motsvaras på 80 m-nivån ungefär av energiinnehållet 3400 kwh/m 2 Vilka områden som ur vindresurssynpunkt är intressanta för vindkraftetablering beror på vilka krav som ställs på energiproduktionen. Detta varierar bl a med typen av vindkraftaggregat. För några vanliga aggregat visas i tabell l typiska värden på beräknad energiproduktion vid placering i Västmanlands län, för olika förhållanden vad gäller vindens årsvisa energiinnehåll. De angivna produktionssiffrorna är approximativa och varierar något mellan olika delar av beräkningsområdet. Observera att energikartorna ger en utjämnad bild av verkligheten. Topografiska underlagsdata är kraftigt utjämnade liksom data om markanvändning (råhet). Förutom att gridnätet i beräkningarna är grovt (1 km) är upplösningen av markanvändningen begränsad till fyra klasser (vatten, öppen terräng, tätort och skog). Lokalt kan det t ex finnas högt belägna platser där energitillgången är 10-20 % större än vad kartorna VIsar. Karteringens upplösning är således inte tillräcklig för detaljplanering av mindre områden eller för ekonomiska kalkyler av vindkraftverk. För en sådan kalkyl krävs en vindvärdering som tar detaljerad hänsyn till den lokala terrängens topografi och råhet. Vid behov kan man utföra karteringar med större upplösning eller vindvärderingar för enskilda platser. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Vindenergikartering för södra Sverige. Länsrapport 13: Västmanlands län. SMHI 1997.
=========------~- -~ 4 TABELL 1. Typiska värden på energiproduktion (MWh/år) för några vanliga vindkraftaggregat på platser med olika vindenergiinnehåll i Västmanlands län. Värdena kan avvika åtminstone ±5%, p g a att ett och samma årsmedelvärde för energiinnehållet på olika platser kan byggas upp av olika energifördelningar över årets timmar. Vindkraftaggregat Maxeffekt Navhöjd A: Zephyr 250 kw 40 m B: Wind World 250 kw 40 m C: Enercon 500 kw 50 m D: Bonus 600 kw 50 m E: Vestas 1,5 MW 80 m Vindens rörelseenergi på50m höjd (kwhlm 2 år) Typiskt värde på energiproduktion för olika vindkraftaggregat (MWhlår) A B C D E 1200 300 240 560 690 2000 1600 380 310 730 890 2600 2000 460 380 900 1080 3200 2400 530 450 1050 1250 3600 Referenser (1) Troen I and Petersen E L (1989): European Wind Atlas. Ris~ National Laboratory, Denmark. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Vindenergikartering för södra Sverige. Länsrapport 13: Västmanlands län. SMHI 1997.
5 Resultatkartor Översikt över kartbladsindelning: A50, B50 etc. betecknar kartblad som visar vindenergin på 50 meters höjd. Bladen A80, B80 etc. redovisar 80-metersnivån. A50 A80 C50 C80 Deföljande kartbladen visar: Vindens energiinnehåll (kwh/m 2 år) på nivåerna 50 meter (A50, B50 etc.) respektive 80 meter över mark (A80,B80 etc.). Kartskala 1:100000 (1 cm motsv. 1 km). Underlagskarta: Allmänt kartmaterial från Lantmäteriverket. Medgivande 96.0381 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Vindenergikartering för södra Sverige. Länsrapport 13: Västmanlands län. SMHI 1997.
-'-~- ~_\.,"",""_-J'- B80 it:1 Ii.by Lungers udde ~.,.,,--... dshagan ",. < -'- -"10_.,......,......,. 12 \ '. Ị. '.I \ \ G"mdhOI"","\ I \.., Va/esundet 70 3600~ Hjälmardn 68 ~\ _Jr-+; Jr._Jr- Jr -. I \ _",,_Jr- 22 "" ~-+-+ / I I 10, IsJrnlmen "-' ~... Underlagskarta: Allmänt kartmaterial från Lantmäteriverket. Medgivende 96.0381 I
850 ) I..,.~. '-., \,,. ~, '2 ",..... Hjälmaren F8 "".. + +~ ~ +... ++ 2 :li- I Underlagskarta: Allmänt kartmaterial från lantmäteriverket. Medgivande 96.0381 SMHI