BERÄKNING ÅR 2004 AV POTENTIELLA VINDENERGIN I VÄSTRA GÖTALANDS LÄN 2004:14

BERÄKNING ÅR 2004 AV POTENTIELLA VINDENERGIN I VÄSTRA GÖTALANDS LÄN 2004:14

Omslagsbild: Det blåser över slätten. Flo, öster om Hunneberg, Grästorps kommun. Foto Måns Hagberg Rapportunderlag Luftvårdsförbundet Luft i Väst, Länsstyrelsen Västra Götalands län samt ENGER KM-KONSULT AB 2004-02-27 Slutmanuskript, layout och omslagsbild Måns Hagberg Länsstyrelsen Västra Götalands län Rapportdatum: April 2004. ISSN 1403-168X 2

FÖRORD 5 SAMMANFATTNING 7 1 ALARM-SYSTEMET 9 1.1 BAKGRUND 9 1.2 ALARM-SYSTEMET 9 2. VINDENERGIBERÄKNING FÖR VÄSTRA GÖTALANDS LÄN 13 2.1 1999 ÅRS BERÄKNINGAR OCH VALIDERING 13 2.2 UTÖKAD VERIFIERING ÅR 2001 13 2.3 AKTUELLT UPPDRAG 13 2.4 INDATA MED SJÖBRIS, NOLLPLANSFÖRSKJUTNING OCH ÖVER TIO ÅRS DATABAS 14 2.5 VERIFIERING 16 2.6 BESTÄLLARENS BEDÖMNING 17 3. RESULTAT AV BERÄKNAD POTENTIELL VINDENERGI MED ALARM 19 3.1 PRESENTATIONSKARTOR 19 4. REFERENSER 31 3

4

Förord Var blåser vinden? Det behöver staten och kommunerna veta för att kunna planera för vindkraften. Vindkraftindustrin behöver veta det för att hitta tjänliga lägen. Fram till 1997 fanns ingen bild av hur vinden fördelar sig mellan olika platser. Då publicerades den första vindkarteringen för västra Götaland. Den hade Nutek som uppdragsgivare och genomfördes av SMHI. Kartorna täckte dock bara kusten och områdena runt de stora sjöarna. Därför gav länsstyrelsen uppdrag åt Älvsborgs Luftvårdsförbund, numera Luft i Väst, att ta fram kartor över vindens fördelning i hela länet. Kartorna skickades ut i oktober 1999. Metoden var ny och resultatet inte alltid vad man förmodat. Det blåste vid kusten, vilket var känt, men också över Skaraborg, vilket var mer oväntat. Därför förhöll sig vindkraftindustrin avvaktande. I Skaraborg visste man av egen erfarenhet att det blåser en hel del och tog snabbt till sig resultaten. En fullständig verifiering gjordes under år. Den visade att metoden fungerar. I 90-95 % av fallen är felet mindre än 10 %. Då har man tagit hänsyn till trädens höjd i skogsterräng, vilket kartorna inte gör. Man kan inte se någon systematisk avvikelse för Skaraborg. Verifieringen medförde en bred acceptans av beräkningsmetoden. Tillsammans med andra verifieringar har den fört till ett beslut om att en likartad metod nu ska tillämpas i hela Sverige. För att ytterligare utveckla karteringarna gav Länsstyrelsen ett nytt uppdrag år 2002. Metoden skulle utvecklas för att ta hänsyn till sjöbrisen och till trädens höjd i skogsterräng. Databasen skulle också utsträckas till fler år. Beräkningarna för sjöbrisen har medfört påtagliga skillnader för Vänern. Här redovisas oväntat höga värden. Utefter Bohusläns kust redovisas något lägre värden än tidigare. Hänsynen till trädens höjd i skogsterräng ger självfallet en annan bild av länet än tidigare. Då fick den som använde kartorna själv dra av för skogens inverkan. Den längre databasen förändrar också resultatet. Länsstyrelsen har som beställare gått igenom materialet och bedömer att det stämmer bra till allra största delen. Liksom tidigare får materialet inte övertolkas. Innan utbyggnadsbeslut behövs beräkningar och kanske mätningar på varje plats. Det gäller särskilt ute på Vänern, där de nya beräkningarna indikerar mer vind än tidigare simuleringar visat. Det har inte ingått i uppdraget att utföra någon ny verifiering. Länsstyrelsen avser att ta fram kartor med rapporten som underlag. Tills vidare ska dessa kunna användas jämsides med 1999 års kartor och andra karteringar. Skillnaderna i kartbild är en ständig påminnelse om att vinden inte är konstant. Varje beräkning kan bara vara ett försök att beskriva dess kapacitet. Länsstyrelsen framför härmed sitt tack till Vindkraftprogrammet VKK och Statens Energimyndighet, som genom ekonomiskt bidrag gjort den nya beräkningen möjlig. Länsstyrelsen vill också tacka Luft i Väst och docent Leif Enger. Att arbeta i gränslandet mot det okända är en del av forskningens vardag, men innebär också att man kan möta oförutsedda svårigheter. I det här fallet har databaserna behövt räknas om från grunden. Det har krävt oväntade timmar datortid och ett omfattande manuellt arbete. Måns Hagberg 5

6

Sammanfattning ALARM-systemet är ett avancerat modellsystem för lokala och regionala meteorologiska beräkningar. Metoden bygger på att meteorologiska data fortlöpande samlas in för varje enskild timme. För närvarande finns behövliga basstationer i drift i Västra Götalands län. Insamlade data jämförs med ett referensbibliotek där flera tusen vädersituationer beräknats. Genom att systemet väljer en snarlik vädersituation erhålls vind- och turbulensprognoser för hela området. Metoden kan användas för beräkning av hur olika utsläpps sprids, t ex vid olyckor, eller för medelvärdesberäkningar av kontinuerliga utsläpp. Den kan också användas för beräkning av vindenergi. År 1999 levererade Luft i Väst och Enger KM-konsult AB vindenergiberäkningar för Västra Götaland till länsstyrelsen i länet. Länsstyrelsen har omsatt dessa till kartor i skala 1:300 000 som skickats till länets kommuner. Kommunerna har också fått möjlighet att ta ut materialet i valfri skala som underlag för sin översiktliga planering. Innan beräkningarna publicerades verifierades de i begränsad omfattning. 2001 togs en utökad verifiering fram med ekonomiskt stöd från delegationen för energiförsörjning i södra Sverige. Som underlag användes ett stort antal vindkraftverk, bl a samtliga vindkraftverk med användbara indata som då var i drift i Skaraborg. Hänsyn togs till den s k nollplansförskjutningen. Det innebär att en korrigering infördes för de verk som enligt kartan bedömdes ligga i skogsterräng. Den utökade verifieringen visade god överensstämmelse mellan de teoretiska beräkningarna enligt modellen och rapporterad elenergiproduktion. Här föreliggande rapport innehåller en uppdatering av 1999 års beräkningar i tre avseenden: Sjöbrisen. 1999 fanns sjöbrissituationer inte med i modellen. Genom att sjöbrisen nu finns med har modellens träffsäkerhet förfinats i Bohuslän och utefter Vänerns stränder. Mätserien. Mätserien 1999 som låg som underlag omfattade ett begränsat antal år. I föreliggande rapport har mätningar från 1992 till och med december 2003 använts. Underlaget är inte homogent, eftersom basstationerna byggts ut under denna tid. Det finns också perioder med bortfall av olika tekniska skäl. Sammantaget har en bättre klimatologisk statistik erhållits. Detta har inte medfört stora skillnader i karteringen, men innebär att metodens prognossäkerhet förbättrats. Kartorna. Presentationskartorna år 1999 tog hänsyn till terrängens skrovlighetsgrad, men inte till vegetationens höjd i området. I här föreliggande rapport presenteras data såväl med som utan en s k nollplansförskjutning som tar hänsyn till vegetationshöjd. Rapporten har använt antagandet att skogen i Västra Götalands län överallt är 22-23 m och att nollplansförskjutningen är 2/3 av vegetationshöjden. Kartorna med nollplansförskjutning visar en bild 7

över vindenergitillgångarna som är mer praktiskt användbar i översiktlig skala än kartorna utan hänsyn till vegetationens höjd. Inför en etablering måste man liksom tidigare göra en studie på platsen. 1999 års verifiering tog sålunda hänsyn till vegetationens höjd vid de aktuella vindkraftverken. För att avgöra skillnaderna i prognosvärde mellan 1999 års version och den aktuella versionen fordras en ganska omfattande verifiering. Utöver denna rapport har ett underlag för att ta fram vindenergikartor levererats till länsstyrelsen. Länsstyrelsen avser att ta fram nya kartor och leverera dessa till länets kommuner och mot kopieringskostnad till vindkraftintressenter m fl. ----- Länsstyrelsen har i egenskap av beställare gjort en bedömning av materialet. Länsstyrelsen har då jämfört med tidigare kartering och tidigare verifiering. Den bedömningen utmynnar i att det stämmer bra till allra största delen. Den nya versionen visar en aning lägre värden utefter Bohuskusten, betydligt högre värden i Vänern och i övrigt ungefär samma värden som tidigare. Flertalet skillnaderna kan rimligen förklaras av den längre mätserien, att delar av Norge nu tas in i modellen (vilket kan förklara de lägre värdena utanför norra Bohuskusten), och hänsynen till sjöbrisens nettoeffekt. Det tillkommer slumpmässiga skillnader beroende på att en annan terrängdatabas nu använts och att noderna i det ganska glesa rutnätet kan ha hamnat annorlunda. Skillnaden beträffande Vänern kan bero på att tidigare beräkningar (utan sjöbris) underskattat vinden över Vänern och att det verkligen finns mer vindenergi där. Den enda tillgängliga kontrollen, vindkraftverket på Brommö, stämde dock mycket väl vid 2001 års verifiering och skulle stämma mindre väl nu. Det kan bero på terrängdatabasen eller något med rutnätet, men också på att modellen överskattar sjöbrisens nettoeffekt då det gäller Vänern. Liksom tidigare påminner Länsstyrelsen om att detta är simuleringar som inte ska övertolkas. Bilderna i denna rapport är så grova att man lätt inser detta, men då de omsätts till stora kartor för hela länet eller förstoras ännu mer och läggs över en liten del av en kommun måste man komma ihåg att de inte är avsedda som underlag för investeringsbeslut. Då måste förhållandena bedömas på platsen. Om gruppstationer ska anläggas erfordras en lång mätperiod på platsen Det gäller inte minst ute i Vänern. 8

1 ALARM-SYSTEMET För vindenergiberäkningarna i Västra Götalands län har en modell som kallas ALARM (Advanced Local And Regional Modelling system) använts. 1.1 Bakgrund Dynamiken i atmosfärens gränsskikt beror på komplex växelverkan av olika inflytande: lokal topografi, vegetation, moln, storskaliga synoptiska krafter (t.ex låg och högtryck), olika uppvärmning av jordytan och andra processer. Det turbulenta flödet i atmosfären är extremt komplext och griper över så många storlekar av virvlar att det i praktiken är helt omöjligt att i detalj simulera alla virvlar. Studiet av det turbulenta flödet fokuseras därför på att beskriva dess statistiska egenskaper. Modellen som används löser ekvationerna för medelflödena, dvs för vinden, temperaturen och fuktigheten, men också ekvationer för turbulensen i atmosfären. Modellen har utvecklats vid Meteorologiska institutionen, Uppsala universitet, Uppsala under de senaste 20 åren. Den datamaskinstid som fordras för den här typen av modell är ofta av samma storleksordning som den simulerade tiden. Beräkningarna är alltså alltför datamaskinskrävande för att utnyttjas vid säsongs eller årsberäkningar. Istället för att förenkla modellstrukturen, som skulle kunna introducera felaktiga resultat i komplex terräng, initierade Enger KM-konsult ett annorlunda tillvägagångssätt. Ett stort bibliotek med simulerade vind-, temperatur-, specifik fuktighets-, och turbulensfält skapades genom att göra simuleringar med den meteorologiska modellen för ett stort antal vädersituationer en så kallad meteorologisk databas. Denna databas innehåller meteorologiska data för flera tusen vädersituationer för det aktuella området. 1.2 Alarm-systemet Ett atmosfäriskt modellsystem (ALARM-systemet) har implementerats i Västra Götalands län. Det har redan använts operationellt i ca 10 år för delar av området före detta Älvsborgs län. I södra Sverige är terränghöjdskillnaderna av storleksordningen 100 m, men samma meteorologiska modell har använts i sydvästra USA (Colorado River Valley) och Grekland (Aten-området) där terränghöjdskillnaderna är mycket större (1000 m). Modellresultaten har presenterats i ett flertal vetenskapliga tidskrifter, se Referenser. Applikationer inkluderar: Operationell luftföroreningsberäkning. Medelvärdesberäkning av föroreningar för regleringsändamål, bestämning av källparametrar och som hjälp vid stadsplanering. 9

Vindenergiplanering (vindkartor). Modellsystemet har utformats så att en person utan någon meteorologisk bakgrund skall kunna arbeta med det. I Västra Götalands län har databasen och programmet installerats i en dator som är tillgänglig över ett telefonmodem eller över internet för kommuner och industrier i området. Kännetecken: Systemet innehåller en spridningsmodell som tar hänsyn till den lokala terrängens inverkan på vind- och turbulensfält. Spridningsberäkningar kan utföras för punkt-, linje- och ytkällor samt diffust utsläpp från byggnader för såväl lätta gaser som partiklar. Spridningsberäkningar kan utföras vid enskilt tillfälle, t.ex. vid olyckor, så väl som för beräkning av medelvärden och percentiler. Modellen kan användas för prognosberäkningar. Modellen användas för beräkning av vindenergi. Modellen kan köras av icke-specialister över modem eller internet. Utdata: Koncentrationer från källa/källor vid enskilt tillfälle, t.ex. för beräkning av spridning vid olycka. Prognos av spridningen från enskilda eller alla källor. Medelvärdeskoncentrationer och percentiler för eget val av period. Emissioner och emissionskartor för de olika typerna av källor. Meteorologiska data och statistik, så väl vid befintliga mätplatser som i andra delar av området som saknar mätningar genom att utnyttja vind- och turbulensdatabasen. Potentiell vindenergi samt vindenergi från specifika vindkraftverk. Tillämpningsområden. Spridningsberäkningar vid olycka med prognos. Medelvärdes- och percentilberäkningar från enstaka eller flera källor - vägar, industrier, uppvärmning mm. Prognoser av föroreningshalter. Vind- och temperaturstatistik. Vindenergikarteringar. 10

Validering: Den meteorologiska modellen är validerad mot mätningar i ett stort antal experiment. Den s.k. semi-gaussiska trajektoriemodellen är validerad mot mätningar i bl.a. Vänersborg-Trollhättan området. Den s.k. 'higher-order closure' modellen är validerad mot mätningar i Vänersborg- Trollhättan området samt i Nevada, USA. Dessutom har modellen validerats mot mätningar i Aten, Grekland. Beräkningsplattform och användargränssnitt: PC, Microsoft Windows98 eller senare. Menyprogram med hjälpinstruktioner. Beräkningarna kan göras på en central dator (en kraftfull PC), varvid den egna datorn endast används som terminal. Uppkoppling till systemet görs via Internet eller modem. 11

12

2. Vindenergiberäkning för Västra Götalands län 2.1 1999 års beräkningar och validering År 1999 levererade Luft i Väst (dåvarande Älvsborgs Luftvårdsförbund) och Enger KM-konsult AB vindenergiberäkningar för Västra Götaland till länsstyrelsen i länet. Länsstyrelsen har omsatt dessa till kartor i skala 1:300 000 som skickats till länets kommuner. Kommunerna har också fått möjlighet att ta ut materialet i valfri skala som underlag för sin översiktliga planering. Innan beräkningarna publicerades verifierades de i begränsad omfattning. Denna relativt enkla verifiering skedde för ett tiotal vindkraftverk väl spridda över länet. Den visade att metoden fungerade och borde kunna användas för olika bedömningar avseende vindenergins fördelning. För utbyggnad av vindkraft på en viss plats rekommenderades att beräkningar utfördes för den aktuella platsen. 2.2 Utökad verifiering år 2001 2001 togs en utökad verifiering fram med ekonomiskt stöd från delegationen för energiförsörjning i södra Sverige. Som underlag användes ett stort antal vindkraftverk, bl a samtliga vindkraftverk med användbara indata som då var i drift i Skaraborg. Hänsyn togs till den s k nollplansförskjutningen. Det innebär att en korrigering infördes för de verk som enligt kartan bedömdes ligga i skogsterräng. Den utökade verifieringen visade god överensstämmelse mellan de teoretiska beräkningarna enligt modellen och rapporterad elenergiproduktion. Spridningen låg i 90-95 % av fallen inom +/- 10 %. 2.3 Aktuellt uppdrag Länsstyrelsen Västra Götaland har gett Luft i Väst med Enger KM-konsult AB som underkonsult uppdrag att datera upp och utveckla 1999 års beräkningar. Uppdraget innebar att tre faktorer skulle åtgärdas: 1. Sjöbrissituationer fanns inte med i vinddatabasen. Det innebär att prognoserna är trubbigare än de skulle kunna vara. Man kan se detta i verifieringen genom vissa små men systematiska skillnader mellan olika lokaliseringar. 2. Kartorna tog hänsyn till terrängens råhetsgrad, men inte vegetationens höjd. För att kunna använda kartorna utan att planerarna ska behöva göra egna bedömningar borde det s k nollplanet justeras. Som det nu är får man inte ut den beräknade energin på t ex 50 meter utan 50 meter över ett plan på ca 2/3 av vegetationens höjd. 13

3. Mätserien som ligger som underlag omfattade i genomsnitt 3 år. Med en längre mätserie som bas för beräkningarna skulle bättre utjämning mellan olika år erhållas. Det är viktigt för vindkraften att kommunernas planering och industrins bedömningar baseras på ett så korrekt underlag som möjligt. Det är också viktigt att underlagskartor mm är så enkla att hantera som möjligt även för panerare utan erfarenhet av just vindkraft. Bidrag till arbetet har beviljats av Energimyndigheten efter rekommendation av VKK-programmet. 2.4 Beräkningar med sjöbris, nollplansförskjutning och över tio års databas Beräkningarna av den potentiella vindenergin har utförts hela Västra Götalands län, se Figur 1. Vindfälten från ALARM-systemet har använts i kombination med mätningar av vind och temperaturprofiler i området. En huvuddel av uppdraget har inneburit att komplettera databasen med vindar med ytterligare meteorologiska situationer särskilt för situationer med utpräglad sjöbris. Därigenom har utförligare statistiskt underlag erhållits, vilket ökar sannolikheten för att programmet hittar just den aktuella vädertypen i biblioteket och därmed att programmet gör en bra prognos. Beräkningarna har utförts för höjderna 50 m, 80 m och 100m över aktuell markyta. En annan huvuddel av uppdraget var att utföra beräkningarna både med och utan hänsyn tagen till den så kallade nollplansförskjutningen. Det innebär att t.ex skogens höjd tagits in i beräkningarna. För resultaten med nollplansförskjutning gäller vindenergiberäkningarna på höjden ovan markytan. För resultaten utan nollplansförskjutning måste man räkna med betydligt mindre vindenergi än den beräknade på en viss höjd om det är skog på platsen. Då 1999 års beräkningar publicerades markerades detta särskilt, eftersom både kommunala planerare och vindkraftintressenter ju måste ta hänsyn till den verkliga vinden på platsen. Nollplansförskjutningen har beräknats från vegetationstyp. Vid beräkning av vegetationstyp har en digital databas, IGBP Land Cover Classification, använts. (Källor: the U.S. Geological Survey (USGS), the University of Nebraska-Lincoln (UNL), and the European Commission s Joint Research Centre (JRC) 1-km resolution global land cover characteristics data base, Version 2.0: http:/edcwww.cr.usgs.gov/landaac/glcc/ glcc.html). I denna databas anges vegetationen i rutor med 1 km x 1 km upplösning. Mätningar har visat att den bästa överensstämmelsen erhålls om nollplansförskjutningen antas vara ungefär 2/3 av vegetationens höjd dvs för en skog på 24 m är nollplansförskjutningen 16 m. Skogens verkliga höjd varierar ju från plats till plats och på varje enskild plats efter bl a beståndens ålder. Vi har vid beräkningarna antagit att skogens höjd har värdet 22-23 m över hela Västra Götaland och att nollplansförskjutningen är 15 m. 14

Fig 1. Karta över området där beräkningar utförts.. Uppdragets tredje huvuddel var att bygga en databas med underlag från fler år än tidigare, eftersom mätserien som låg som underlag för 1999 års rapport omfattade ett begränsat antal år. I föreliggande rapport har mätningar från 1992 till och med december 2003 använts. Underlaget är inte homogent, eftersom basstationerna byggts ut under denna tid. Det finns också perioder med bortfall av olika tekniska skäl. Sammantaget har en bättre klimatologisk statistik erhållits. Detta har inte medfört stora skillnader i karteringen, men innebär att metodens prognossäkerhet förbättrats. Resultaten redovisas sammanfattningsvis i figurerna, avsnitt 3. Resultaten finns också på CD med angivande av koordinater för linjer med samma potentiella energi. Beräkningarna av potentiella energin har angivits som ett årsmedelvärde och i storheten kwh/m 2 /år, d v s energiinnehållet i en kvadratmeter vindyta på respektive höjd uttryckt i kilowattimmar per år. 15

Populärt uttryckt kan man tänka sig en ram om 1 m 2. Den hålls ständigt vinkelrätt mot vinden på 50, 80 respektive 100 meters höjd. Energiinnehållet i den vind som passerar ramen per år beräknas. Resultatet uttrycks i kwh. Om energin ska omvandlas till elektrisk energi är den teoretiskt maximala verkningsgraden 59 %. Den verkliga verkningsgraden är lägre, kanske 40 %. Produktionen i befintliga verk används ofta för att verifiera de teoretiska beräkningarna. Då använder man de prestanda leverantören uppger för respektive verk vid olika vindhastigheter som underlag. 2.5 Verifiering Innan 1999 års beräkningar publicerades verifierades de i begränsad omfattning. 2001 togs en utökad verifiering fram med ekonomiskt stöd från delegationen för energiförsörjning i södra Sverige. Som underlag användes ett stort antal vindkraftverk, bl a samtliga vindkraftverk med användbara indata som då var i drift i Skaraborg. Hänsyn togs till den s k nollplansförskjutningen. Det innebär att en korrigering infördes för de verk som enligt kartan bedömdes ligga i skogsterräng. Den utökade verifieringen visade god överensstämmelse mellan de teoretiska beräkningarna enligt modellen och rapporterad elenergiproduktion. Avvikelsen översteg endast undantagsvis 10% räknat på de tillgängliga mätperioderna för respektive verk. För att avgöra skillnaderna i prognosvärde mellan 1999 års version och den aktuella versionen fordras en ganska omfattande verifiering som ligger utanför uppdragets ram. 2.6 Beställarens bedömning Länsstyrelsen har som beställare gått igenom materialet och bedömer att det stämmer bra till allra största delen. Vi har då jämfört med tidigare kartering och tidigare verifiering. Kartan ser lite annorlunda ut, men går man in och kollar enskildheter så återfinns ungefär samma vindvärden som tidigare på Skaraborgs slättbygder, i Dalsland och i Bohuslän. Utefter Bohusläns kust redovisas snarare en aning mindre vind än tidigare. Det kan bero på den längre mätserien, att sjöbrisen inte ger det nettotillskott man trott eller tillfälligheter i hur det underliggande, ganska glesa rutnätet hamnat. Vid den tidigare verifieringen gav flertalet verk lite lägre effekt än beräknat, så kartan kan vara mer realistisk nu. Skillnaden accentueras norrut, runt Koster är det betydligt glesare mellan isolinjerna än tidigare. Det kan bero på att simuleringarna nu tar hänsyn till norska fjällkedjan. På landsidan av Vänerns stränder förefaller beräkningarna också fungera, men ute på Vänern och på öarna redovisas betydligt högre värden än tidigare. Det är fullt möjligt att de nya värdena är riktiga. I så fall så skulle etableringar ute i Vänern kunna ge ännu bättre produktion än man tidigare antagit. Men på den enda 16

punkt där det finns ett vindkraftverk som kan användas som verifiering, Brommö, stämde den gamla verifieringen mycket bra. Den nya kartbilden förefaller ge ett alltför högt värde på denna punkt. Orsaken kan vara att beräkningsmodellen inte drar av tillräckligt för terrängeffekterna i ögruppen. Terrängdatabasen har rutor på 1x1 km, så det kan vara en slumpmässig variation i var rutnätspunkterna hamnat. Det kan vara fel i den databas som används för skrovligheten i terrängen. (Det är inte samma databas som för 1999 års kartor.) Men det kan också vara så att modellen överskattar sjöbrisens nettoeffekt i Vänern. Länsstyrelsen menar liksom tidigare att beräkningarna alltid måste användas med försiktighet. Detta är storskaliga beräkningar. Bilderna här i rapporten ger en så grov bild att man lätt förstår detta. Då värdena omsätts till uppförstorade kartor för hela länet, en kommun eller en liten del av en kommun ger de en skenbar noggrannhet som inte får övertolkas. De kartorna är avsedda för kommunernas översiktliga planering och för att ge vindkraftintressenterna viss ledning, inte som underlag för investeringsbeslut. Innan man bygger nya verk måste förhållandena bedömas på platsen. Om det skulle vara fråga om att bygga en stor vindkraftgrupp kan en lång mätperiod behövas för att den framtida elproduktionen ska stämma med förväntningarna. Det gäller inte minst ute i Vänern. 17

18

3. Resultat av beräknad potentiell vindenergi med ALARM-metoden 3.1 Presentationskartor Resultaten har uppdelats i 400-kW intervall. För varje höjd och för både beräkningar med och utan nollplansförskjutning visas två figurer. Den första anger energin för var 400:e kw inom hela området med färgade områdesskala, den andra bilden visar samma sak men med hjälp av isolinjer. Sammanlagt visas alltså fyra figurer för varje höjd. Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 50 m. Ingen nollplansförskjutning 6550 6500 6450 6350 1200 1250 1300 1350 1400 800 Fig 2a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 50 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 19

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 50 m. Ingen nollplansförskjutning 6550 6500 6450 6350 1250 1300 1350 1400 Fig 2b. Som Figur 2a, men med potentiella vindenergin given med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 50 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 20

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 50 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 6550 6500 6450 6350 1200 1250 1300 1350 1400 800 Fig 3a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 50 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits vara 15 m för skog. 21

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 50 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 6550 6500 6450 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 6350 1200 1200 1200 1200 1250 1300 1350 1400 Fig 3b. Som Figur 3a, men med potentiella vindenergin given med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 50 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits varit 15 m för skog. 22

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 80 m. Ingen nollplansförskjutning 8000 7600 6550 6500 6450 6350 1250 1300 1350 1400 Fig 4a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 80 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 23

6550 6500 6450 6350 Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 80 m. Ingen nollplansförskjutning 7600 7600 7600 1250 1300 1350 1400 Fig 4b. Som Figur 4a, men med potentiella vindenergin given med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 80 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 24

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 80 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 8000 7600 6550 6500 6450 6350 1250 1300 1350 1400 Fig 5a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 80 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits varit 15 m för skog. 25

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 80 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 6550 6500 6450 6350 7600 1250 1300 1350 1400 Fig 5b. Som Figur 5a, men med potentiella vindenergingiven med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 80 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits varit 15 m för skog. 26

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 100 m. Ingen nollplansförskjutning 8800 8400 6550 8000 7600 6500 6450 6350 1250 1300 1350 1400 Fig 6a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 100 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 27

7600 8400 6550 6500 6450 6350 Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 100 m. Ingen nollplansförskjutning 8000 8400 7600 8000 8000 7600 7600 1250 1300 1350 1400 Fig 6b. Som Figur 6a, men med potentiella vindenergin given med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 100 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Ingen nollplansförskjutning medtagen. 28

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 100 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 8800 8400 6550 8000 7600 6500 6450 6350 1250 1300 1350 1400 Fig 7a. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 100 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits varit 15 m för skog. 29

Potentiell vindenergi (kwh/(m 2 year) på 100 m. Med nollplansförsjutning 0 15 m 6550 6500 6450 6350 7600 8400 8000 7600 1250 1300 1350 1400 Fig 7b. Som Figur 7a, men med potentiella vindenergin given med hjälp av isolinjer. Potentiell vindenergi över Västra Götalands län på 100 m:s höjd. Den potentiella vindenergin är angiven i kwh/(m 2 år). Med nollplansförskjutning som antagits varit 15 m för skog. 7600 30

4. Referenser Oke, T. R. (1978) Boundary Layer Climates. Methuen, London Rosenberg, N. (1974) Microclimate: The Biological Environment. Wiley, New York. Några publikationer som handlar om de modeller som ingår i ALARMsystemet: Publikationer i vetenskapliga tidskrifter: Enger L. (1986) A higher order closure model applied to dispersion in a convective PBL. Atmospheric Environment 20, 879-894. Tjernström M., Enger L. and Andrén A. (1988) A three-dimensional numerical model for studies of atmospheric flows on the meso-γ-scale. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 1988 special issue supp no 2 to vol. 7. Enger L. (1990a) Simulation of dispersion in moderately complex terrain - Part A. The fluid dynamic model. Atmospheric Environment 24A, 2431--2446. Enger L. (1990b) Simulation of dispersion in moderately complex terrain - Part B. The higher-order closure dispersion model. Atmospheric Environment 24A, 2447-- 2455. Enger L. (1990c) Simulation of dispersion in moderately complex terrain - Part C. A dispersion model for operational use. Atmospheric Environment 24A, 2457--2471. Enger L. and Tjernström M. (1991) Estimating the effects on the regional precipitation climate in a semiarid region caused by an artificial lake using a mesoscale model. J. of Appl. Met. 30 No 2, 227--250. Melas D. and Enger L. (1993) A numerical study of flow in Athens area using the MIUU model. Environment Software 8, 55-63. Enger L., Koracin D., Yang X. (1993) A numerical study of the boundary layer dynamics in a mountain valley --- Part 1. Model validation and sensitivity experiments. Boundary-Layer Met. 66. 357-394. Koracin D. and Enger L. (1994): A numerical study of the boundary layer dynamics in a mountain valley - Part 2. Observed and simulated characteristics of the atmospheric stability and the local flows. Boundary-Layer Met. 69, 249-283. Enger L. and Koracin D. (1995) Simulations of dispersion in complex terrain using a higher-order closure model. Atmospheric Environment 29, 2449-2465. Grisogono B. (1995): Wave drag effects in a mesoscale model with a higher order closure turbulence scheme. J. Appl. Meteorol., 34, 941-954. 31

Switzer P., Enger L., Hoffer T. E., Koracin D. and White W. H. (1996): Ambient sulfate concentrations near Grand Canyon as a function of fluctuating loads at the Mohave Power Project: An exploratory analysis of an atmospheric experiment. Atmospheric Environment 30, 2551-2564. Svensson G. (1996): A numerical model for chemical and meteorological processes in the atmospheric boundary layer Part I. A model description and a one-dimensional parameter study. J. of Applied Meteorology. Svensson G. (1996): A numerical model for chemical and meteorological processes in the atmospheric boundary layer Part II. A case study of the air-quality in Athens, Greece. J. of Applied Meteorology. Enger L. and Grisogono B. (1998) The response of bora-type flow to sea surface temperature. Quart. J. R. Meteorol. Soc. 124, 1227-1244. Samuelsson P. and Tjernström M. (): Mesoscale flow modification induced by land-lake surface temperature and roughness differences. Submitted to J. Geophys. Res. Tjernström M. and Grisogono B. (): Simulations of supercritical flow around points and capes in a coastal atmosphere. J. Atmos. Sci., 57, 108-135. Abiodun B. and Enger L. (2002): The role of advection of fluxes on modelling dispersion in convective boundary layer. Quart. J. R. Meteorol.,128, 1589-1608. Rapporter etc: Enger L (1983) Numerical boundary layer modelling with application to diffusion. Part I: A two-dimensional higher order closure model. Report No 70. Department of Meteorology, Uppsala University, Sweden. Enger L (1983) Numerical boundary layer modelling with application to diffusion. Part II: A higher order closure dispersion model. Report No 71. Department of Meteorology, Uppsala University, Sweden. Enger L. (1983) Simulation of a tracer experiment in the Öresund region with a higher order closure dispersion model. Studsvik/NW-83/477. Studsvik Energy Technology, Studsvik, Sweden. Enger L. (1983) Sporstofförsök i Öresundsområdet (in Danish). Vejret 4, Denmark, Enger L. (1984) A three-dimensional time dependent model for the meso-γ-scale - some test results with a preliminary version. Report No 80. Department of Meteorology, Uppsala University, Sweden. Enger L., Gryning S-E., Lyck E. and Widemo U. (1985) Simulation of a tracer experiment in the Öresund region. Nato CMS No 7, compiled from the 14th ITM. Enger L. and Tjernström M. (1986) Etude météorologique et climatologique (Climatological investigation -- Mere Interieure, in French). Rapport Définitif, Vol. 2, 32

Etudes Preliminaires, Groupe Mixte Tuniso-Algerien, SWECO Avec University d'uppsala, Uppsala, Sweden. Publikationer i Extended Abstracts : Enger L. (1977) Wet deposition and dispersion of sulfurous pollutants emitted from a large point source. International symposium in meteorological aspects of atmospheric pollution. 11-19 March 1977 in Leningrad, USSR. Enger L. (1983) Simulation of a tracer experiment in the Öresund region. Proceedings 14th ITM, Copenhagen, Denmark. Enger L., Smedman A-S. and Högström U. (1985) Intermittency in a stable stratified PBL. Proceedings 'Seventh Symposium on Turbulence and Diffusion', Boulder, Colorado, USA Enger L. (1987) A three-dimensional higher order closure dispersion model for point sources in complex terrain. Proceedings 'International conference on energy transformation and interactions with small and mesoscale atmospheric processes', Lausanne, Switzerland. Enger L. (1987) A Gaussian trajectory dispersion model. Proceedings 'The Öresund Experiment' Nordforsk, 13-14 Oct 1987 in Uppsala, Sweden. Enger L. and Tjernström M. (1987) A higher order closure model for studies of the meso-γ-scale. Proceedings 'Mesoscale dynamics and weather prediction workshop'. 12-13 Oct 1987 in Getå, Sweden. Enger L. (1990) Simulation of dispersion in complex terrain. Proceedings 18 th ITM, Vancouver, Canada. Koracin D. and Enger L. (1991): Simulations of the local dynamics in a mountain valley. Proceedings of the 84th Annual meeting \& exhibition, Air and Waste Management Association, Vancouver, Canada, 91-85.6 Koracin D. and Enger L. (1992): Simulations of dispersion of atmospheric pollutants in complex terrain. Proceedings of the 85th Annual meeting \& exhibition, Air and Waste Management Association, Kansas City, USA, 92-102.03 Mohr M., Enger L. and Abiodun B. (2001): Modeling of Atmospheric Pollutant Dispersion in Complex Terrain Part I: Development, validation and comparison of a higher-order closure mesoscale model. Abiodun B., Mohr M. and Enger L. and (2001): Modeling of Atmospheric Pollutant Dispersion in Complex Terrain Part II: Development, validation and comparison of a higher-order closure dispersion model. 33

34

Länsstyrelsens vindkraftutredningar finns i pdf-format på www.o.lst.se. Skriv vindkraft i sökfunktionen. Rapport 1999:14 "VINDKRAFT: Att söka tillstånd enligt miljöbalken, plan- och bygglagen och kulturminneslagen" visar myndigheter och verksamhetsutövare hur man kortar ner handläggningen utan att tumma på rättsäkerheten. (Man ska göra rätt från början.) I oktober 1999 skickade länsstyrelsen ut ett Vindkraftpaket till länets kommuner. Paketet innehöll bl a följande: kartor med beräknad vindenergi på 50 och 80 meters höjd. Beskrivning och verifiering av den av Älvsborgs Luftvårdsförbund och Uppsala Universitet utvecklade metoden riksintressen för naturvård, kulturminnesvård, rörligt friluftsliv, yrkesfiske samt miljöbalkens nationallandskap. naturreservat, stora opåverkade områden mm. exempel från Laholm på vindkraft i kommunens översiktsplan Varje kommun kan få materialet anpassat efter sina behov. Kartorna kan också beställas av alla intresserade till självkostnadspris 1000:- för kopieringen. Rapport :43 "VINDKRAFT: Nuvarande förutsättningar i Västra Götalands län" redogör för nu gällande lagstiftning och nuvarande riksintressesituation. Det finns också en remissammanställning där 63 remissvar återges och kommenteras. Verifiering av vindenergiberäkningar med Alarm-systemet för Västra Götalands län daterad februari 2001 visar att metoden fungerar. Utvärdering av vindkraftprogram - VKK daterad januari 2001 skickas med som bilaga. Rapporten Vindkraft i Västra Götaland: Utbyggnad och prövningsläge 2001 visar utbyggnadsläget. En tabell över finns i Tabellbilagan Vindkraftläget i Västra Götalands län hösten 2001 redovisar samtliga befintliga verk, ansökningar mm. Föreliggande rapport Beräkning år 2004 av potentiella vindenergin i Västra Götalands län finns också på nätet. Kartorna är i färg och man kanske kan få datorn att skriva ut dem i större format. 35

Beräkning år 2004 av potentiella vindenergin i Västra Götalands län Den här rapporten innehåller nya simuleringar av vindarna ovanför Västra Götalands län. Syftet är att föra utvecklingen av beräkningsmodellerna framåt. Bra simuleringsmodeller behövs både för planerare och vindkraftintressenter i länet, men behövs också för att vindkraftutbyggnaden i hela Sverige ska kunna ske med bästa möjliga faktaunderlag. Jämfört med 1999 års beräkningar har här presenterade simuleringar följande skillnader: längre databas bör ge bättre prognoser sjöbrisens nettoeffekt finns nu med i beräkningarna. Sjöbrisen påverkar vindarna vid kusten och Vänern trädens höjd i skogsterräng finns med i en av beräkningsomgångarna. I 1999 års kartor får var och en själv dra av för skogens bromsande inverkan. Databas och beräkningar tar nu med ett större område än tidigare, bl a delar av Norge. Av olika skäl har man också använt andra databaser än tidigare för att beräkna skrovligheten i terrängen. Rapporten har beställts av Länsstyrelsen Västra Götaland. Den har tagits fram av Luft i Väst och docent Leif Enger Föreliggande upplaga har trycks upp och distribuerats av Länsstyrelsen Västra Götaland. Den återfinns också i fyrfärgsversion på Länsstyrelsens hemsida www.o.lst.se, skriv vindkraft i sökfunktionen. Se omslagets bakre insida för övriga vindkraftrapporter från länsstyrelsen. Samhällsbyggnadsenheten 462 82 VÄNERSBORG Telefon 0521-60 50 00. Fax 0521-60 54 92. 36