Vindenergi och Rennäring i samverkan Detta är vindkraft Det här kapitlet är kunskapssammanställning om vindkraft. Kapitlet är en bakgrund till riktlinjerna inom projektet VindRen. Kapitlet vänder sig främst till personer inom samebyarna. en Projektstart Samråd Överenskommelse MKB Bygge Drift Vindkraft Rennäring Påverkan Förändring Jobb Konsult: Enetjärn Natur AB, Illustration & Layout Enetjärn Natur AB KAPITEL 6 Version 2010-12-07
Om detta kapitel Kapitlet beskriver hur vindkraft fungerar, hur stor vindkraftutbyggnaden förväntas bli och vad vindkraften kostar. Här finns också en beskrivning av hur samhällets planering för vindkraften ser ut samt hur det går till vid planering, byggnation, drift och avveckling av en vindkraftanläggning. Längst bak i kapitlet finns förslag på vidare läsning. Foto Tobias Karmstig KAPITEL 6 2
Innehåll Hur fungerar ett vindkraftverk? 4 Var finns vindkraften? 6 Varför vindkraft? 7 Var ska vindkraften byggas? 12 Hur går det till vid planering av en vindkraftanläggning? 16 Hur byggs, underhålls och slutligen avvecklas en vindkraftanläggning? 19 Vad kostar vindkraften? 27 Referenser 29 Om du vill veta mer? 30 Kapitlet är utarbetat av branschorganisationen Svensk Vindenergi och förankrat med Svenska Samernas Riksförbund December 2010 3
Hur fungerar ett vindkraftverk? Ett vindkraftverk fångar upp rörelseenergi ur vinden och omvandlar den till el. Vinden är en förnyelsebar energikälla som drivs av de temperatur- och tryckskillnader som uppstår av solens energiinstrålning. Ett vindkraftverk består i huvudsak av ett torn, rotor med rotorblad och en generator. Vinden får rotorbladen att snurra, och rotationen omvandlas till el i generatorn. Ett vindkraftverk producerar energi när det blåser mellan ca 4 och 25 meter per sekund. När det blåser mer stängs vindkraftverket ned av säkerhetsskäl. Man brukar räkna med att det blåser tillräckligt för att ett vindkraftverk ska producera el drygt 6 000 av årets 8 760 timmar, alltså cirka 80 procent av tiden. I ett gott vindläge på land ger ett modernt vindkraftverk om 2 MW drygt 6000 MWh per år (6 miljoner kwh), vilket motsvarar elförbrukningen i cirka 280 eluppvärmda villor. Rotor Växellåda Vindmätare Generator Vridmotor Elnät Styrsystem Transformator Fundament Ett typiskt vindkraftverk som byggs på land idag har en effekt på mellan 1 MW och 3 MW. Det finns också serietillverkade verk på 5 MW och prototyper i drift med effekten över 6 MW. Ett 2 MW vindkraftverk har en tornhöjd på 80-100 meter och en rotordiameter på 80-100 meter. De största verk som är i drift i Sverige idag har ett 100 meter högt torn, en rotordiameter av 100 meter, 3 MW effekt och producerar cirka 8 000 MWh el per år. Det lönar sig att bygga flera vindkraftverk på en gång då kostnaden för bland annat de stora byggkranarna, som behövs för resningen, kan fördelas på flera verk. Därför sker många etableringar i form av vindkraftparker. Världens största tillverkare och leverantör av vindkraftverk är danska Vestas som hade nästan 20 procent av marknaden år 2008. Amerikanska GE wind, spanska Gamesa och tyska Enercon är också stora. Tillsammans hade dessa fyra företag nästan 70 procent av världsmarknaden år 2008. Den svenska marknaden domineras av Vestas och Enercon. Det finns ingen svensk vindkrafttillverkare. Det finns dock ett stort antal svenska företag som levererar komponenter till vindkraftindustrin som SKF och ABB. KAPITEL 6 4
300 m 250 m 200 m 150 m 100 m Rotordiameter 50 m Tornhöjd/navhöjd Totalhöjd Det största vindkraftverk som är i drift i Sverige idag har en totalhöjd på 150 meter, med 3 MW effekt. Det finns dock prototyper i drift med 6 MW effekt 5
Var finns vindkraften? Mest vindkraft i Historiskt har vindkraften stått för en liten södra Sverige del av den globala elproduktionen. Under I slutet av år 2009 senare år har utbyggnaden av vindkraft fanns totalt 1419 tagit fart ordentligt, vilket gjort att den i vindkraftverk (med en dagsläget är den snabbast växande energikällan globalt. total installerad effekt om 1560 MW) i Sverige. I Sverige är vindkraften en naturlig del av vår Den största delen av all energiförsörjning och kan komma att spela en vindkraft produceras i viktig roll i omställningen av energisystemet. södra Sverige. Än så länge är andelen vindkraft i det svenska energisystemet liten. År 2009 uppgick produktionen av el från vindkraft till cirka 2,5 TWh vilket är cirka två procent av den totala elkonsumtionen i Sverige. Vindkraften befinner sig dock i en snabb utbyggnadstakt. Den installerade effekten ökade med 512 MW under 2009. Vindkraftens snabba utbyggnadstakt märks i form av antalet tillståndsansökningar som kommer in till länsstyrelserna. I en sammanställning som Nätverket för vindbruk gjorde i mars 2009 1 visade det sig att länsstyrelserna hade Vindkraft totalt 229 vindkraftärenden att handlägga. Totalt i världen handlade det om nästan 6 000 vindkraftverk. 1980 fanns ca Alla vindkraftsärenden kommer dock inte 100 MW vindkraft att realiseras av olika anledningar. installerat i världen och år 1990 fanns ca 2000 MW. År 2009 fanns över 140 000 MW. Vindkraften har ökat med i genomsnitt 25-30 procent årligen. De ledande länderna är Tyskland, Danmark, USA, Spanien, Indien och Kina. Danmark leder när det gäller andelen producerad vindkraftsel i den nationella elförsörjningen. KAPITEL 6 6
Varför vindkraft? Den främsta orsaken till att vindkraften vuxit kraftigt både i Sverige och i Europa de senaste åren är att politiker och allmänhet fått en större klimatmedvetenhet. Att fasa ut fossila bränslen och införa mer förnybar energi är en fråga som legat högt på agendan i olika samhällssektorer. FN:s klimatpanel (IPCC) har slagit fast att människans utsläpp av växthusgaser är orsaken till den pågående klimatförändringen. Panelen har varnat om att såvida inte utsläppen av växthusgaser kraftigt reduceras är det sannolikt att klimatförändringen kommer att få svåra och allvarliga konsekvenser. I en rapport säger panelen att utsläppen av växthusgaser åtminstone måste halveras innan 2050 och att en väsentlig minskning måste ske inom de närmaste 10 15 åren. Vi kan redan nu se exempel på klimatförändringens konsekvenser runt omkring oss. De senaste åren har världen drabbats av ovanligt många naturkatastrofer till följd av extremt väder. Stormar, skyfall och värmeböljor har avlöst varandra runt hela jorden. Under 1900-talet har jordens medeltemperatur ökat med ungefär 0,8 grader. Elva av de tolv varmaste åren sedan mitten av 1800-talet har infallit efter 1995. I Sverige finns en antydan till en mer markant ökning av medeltemperaturen utmed Norrlandskusten. Ökningen har varit tydligast under vintern med drygt två grader högre vintertemperaturer i landets mellersta och norra delar. Den minsta förändringen har uppmätts under hösten med lokalt nästan oförändrad temperatur i sydvästra Sverige. Både i Sverige och internationellt pågår ett intensivt arbete med att minska beroendet av olja och andra fossila bränslen. Tanken är att fasa ut fossila bränslen till förmån för förnybara energikällor för att begränsa utsläppen av koldioxid och andra luftföroreningar som bidrar till klimatförändringen. 7
Ambitiösa mål för ett samhälle med mer förnybart Både EU och Sverige har formulerat ambitiösa mål som anger en kraftig utbyggnad av förnybar energi för att fasa ut fossila energikällor. EU har satt ett bindande mål att 20 procent av energin ska komma från förnybara källor år 2020. Då detta mål fördelades ut till medlemsländerna fick Sverige till uppgift att klara 49 procent. Sveriges regering har sedan ökat detta mål till 50 procent år 2020. För att uppnå detta mål måste de förnybara energikällorna byggas ut i snabb takt. Vindkraften kommer att spela en viktig roll för att nå detta mål. I dagsläget kommer över 40 procent av all energi som används i Sverige från förnybara energikällor. Riksdagen har angett planeringsramen att det till år 2020 ska vara möjligt att bygga vindkraft för en energiproduktion på 30 TWh per år. Med detta menas att det ska finnas en samhällelig beredskap för att kunna bygga ut 30 TWh. Planeringsramen innebär att kommunerna ska lägga fast lämpliga områden för en vindkraftutbyggnad. Totalt handlar det om en utbyggnad Vad betyder alla mått på med 3 000 6 000 vindkraftverk. Detta är en energi? ambitiös utbyggnadsplan. Den verkliga utbyggnaden styrs dock av ett system för Effekt mäts med W att gynna utbyggnaden av förnybar (watt) elproduktion, det s.k. elcertifikatsystemet (se mer om detta i särskilt 1000 W = 1 kw Lågenergilampa: 11 W avsnitt på sidan 28). TV: 140 W Elcertifikatsystemets nya mål för Diskmaskin: 2000 W produktion av förnybar el innebär Värmepump: 8 000 W en ökning i nivå med 25 TWh till Förbrukning och produktion år 2020 jämfört med 2002 års mäts med Wh (watt-timmar nivå. Av detta uppskattar Svensk = watt * timmar) Vindenergi att vindkraften kommer att stå för cirka 15 TWh. 1 kwh = 1 000 Wh Energimyndighetens bedömning per 1 oktober 2009 är att 1 MWh Megawattimme = 1 000 kwh vindkraften kommer att bidra Ett 2 MW vindkraftverk som går med cirka 12,5 TWh. för fullt i 10 timmar producerar 20 000 kwh Den förnybara elproduktion 1 kwh motsvarar 0,086 kg olja som främst kommer att byggas ut inom ramen för elcer- Sveriges elförbrukning är ca 150 TWh/år tifikatsystemet är vindkraft 1 TWh = 1 000 Gwh och biobränslebaserad 1 GWh = 1 000 MWh kraftvärme. Andra förny- KAPITEL 6 8
bara energislag som har rätt till elcertifikat som solenergi och ny vattenkraft kommer bidra med någon TWh. Solenergin är fortfarande inte kommersiellt gångbar för att storskaligt generera el och är fortfarande i forskningsstadiet. Mer storskalig vattenkraft kommer inte att byggas ut då riksdagen beslutat att utbyggnad inte får ske mer än i mycket begränsad omfattning och att de fyra återstående stora älvarna i norr (Torne-, Pite-, Kalix- och Vindelälven) ska få förbli orörda. Behov av reglerkraft? El förbrukas i samma stund som den produceras. Elförbrukningen är dock densamma oavsett om det blåser eller inte. När det inte blåser eller när det blåser för mycket kan inte vindkraften användas, vilket innebär att andra energikällor då måste användas i större utsträckning. Reglerkraften ska löpande balansera den samlade elproduktionen mot den varierande elförbrukningen. Enligt ny forskning från KTH (Kungliga Tekniska Högskolan) är det tekniskt möjligt att integrera stora mängder vindkraft i det svenska elsystemet. Om man balanserar vindkraften med vattenkraft skulle man kunna nå upp till cirka 15 TWh per år, det vill säga den volym som bedöms kommer att byggas fram till 2020. Den existerande vattenkraften i norra Sverige har en god reglerförmåga, det vill säga förmåga att ändra elproduktionen om det behövs. De befintliga vattenkraftverken har tillräckligt stor effekt och är tillräckligt snabba för att balansera även stora volymer vindkraft. En bedömning som även konstateras av Elforsk i en ny rapport 2. Sverige kommer under de närmaste 10 åren att bygga fler elkablar till utlandet, främst till Litauen och Tyskland, vilket gör att det blir lättare att reglera vindkraften genom export eller import av el från utlandet. Om vindkraften byggs ut enligt Energimyndighetens prognos behöver inte reglerkraften byggas ut (foto Vattenfall) 9
Vilka effekter har vindkraften på miljön Vindkraft är en förnybar energikälla där vinden, som är gratis, används istället för bränsle. Vindkraften använder en försumbar liten andel av den rörelseenergi som finns i vinden. Vindkraften orsakar heller inga utsläpp. När vindkraftverket har tjänat ut, kan marken återställas, även om det tar olika lång tid beroende på lokalisering och typ av mark. Tillverkningen av vindkraftverk kräver både råvaror och energi. Transporter och montering belastar miljön. När vindkraftverket väl är i drift producerar det däremot ren el utan några utsläpp och ger minimal miljöpåverkan. En spansk undersökning 3 har kartlagt den miljöpåverkan som sker under ett vindkraftverks livscykel. Analysen visar att den totala miljöbelastningen är liten. Den påverkan som tillverkning, montering, drift och nedmontering medför kompenseras av den näst intill obefintliga miljöbelastning som vindkraftverket medför under den tid det är i drift. Undersökningen visar att den så kalllade återbetalningstiden är knappt 230 dagar Vindkraften minskar utsläppen (ca 7,5 mån). Det är den tid som det tar för vindkraftverket att generera elektricitet Ett 3 MW vindkraftverk i ett bra vindläge går åt för tillverkning, montering, drift som motsvarar den energimängd som kan varje år producera 7 och nedmontering av vindkraftverket. 500 MWh el, vilket motsvarar Denna tid motsvarar ca 3 procent av behovet av hushållsel i 1 900 vindkraftverkets beräknade minimilivslängd. villor. Det möjliggör även en minskad elproduktion från kolkraft och därmed minskade utsläpp av koldioxid med ca 7 500 ton minskade utsläpp av svaveldioxid med ca 5 ton minska utsläpp av kväveoxider med ca 3 ton skona naturen från bränsletransporter och spridning av aska (källa: SYSA/Energimyndigheten 2009) Vindkraftens nytta är global, medan den påverkar landskapet och miljön lokalt. Människors upplevelser, naturmiljöer och förutsättningar för andra näringar är sådant som kan påverkas. Naturvårdsverket driver kunskapsprogrammet Vindval 4 som tar fram och sprider fakta om vindkraftens miljöeffekter. De forskningsområden som ingår är ekosystem, fiskar, fåglar, fladdermöss, rennäring (se mer i VindRens kapitel 8), människors upplevelser mm. KAPITEL 6 10
Arbetstillfällen Det antal arbetstillfällen som skapas av vindkraften varierar bland annat med antalet verk i en anläggning och deras storlek. En tumregel är att 0,3 årsarbetstillfällen per MW för drift och underhåll skapas till följd av en vindkraftanläggning. För exempelvis Havsnäs (48 vindkraftverk) uppskattas de direkta årsarbetstillfällena till 25-30 stycken under en 20-25 års tid. Även planering och byggnation av vindkraftanläggningar ger arbetstillfällen. I utvecklingskedjan vid projektering av vindkraftsprojekt med planering och juridiskt förarbete behövs bl.a. projektledare, miljöingenjörer, teknisk och metrologisk expertis, ekonomer och jurister. I byggnationsfasen finns behov av personer med annan expertis såsom civilingenjörer, säkerhetsspecialister, elektriker, teknisk personal, specialister på transporter och kvalificerade byggnads- och anläggningsarbetare. I byggnationsfas behövs dessa yrkeskategorier främst under en sex till nio månaders period. Dessutom behövs personal på lokala betongstationer för produktion av betong till vägar som byggs till vindkraftverken. Därtill ska spin-off effekterna under byggskedet Byggnation, drift, service och underhåll av vindkraftverk skapar ett flertal arbetstillfällen som kan adderas som är betydande komma bygden och närområdet till gagn (foto men svåra att exakt mäta. Siemens AG) 11
Var ska vindkraften byggas? Till skillnad från solceller och solvärmesystem, producerar vindkraft som mest el under vinterhalvårets blåsiga månader. Sverige har, i motsats till länder med varmare klimat, sin största energiförbrukning under vintermånaderna. Att vi dessutom har god tillgång till lättreglerad vattenkraft gör vindkraft idealisk för svenska förhållanden. Sverige är ett glest befolkat land med goda vindförhållanden. Som en jämförelse kan sägas att vårt grannland Danmark, med en yta som Jämtlands län, har en stor andel vindkraft i sin energiproduktion. Över 5 000 vindkraftverk är i drift i Danmark. I Sverige bör det därför finnas gott om platser för vindkraft då landets totala yta är 450 000 km². Den absolut viktigaste förutsättningen vid planering av vindkraft är att välja platser där det blåser bra. Om det inte blåser tillräckligt är det bland annat svårt att räkna hem investeringskalkylerna och finansiera anläggningen. En annan förutsättning är att människor, djur, natur och andra näringar ska störas så lite som möjligt. Därför utförs noggranna prövningar och undersökningar innan ett vindkraftsprojekt kan sätta igång. Enligt Energimyndighetens vindkraftstatistik för år 2008 5 producerades den största mängden vindkraft-el i södra Sverige. Skåne var det län som i särklass hade flest vindkraftverk, 252 stycken, och störst installerad effekt, följt av Västra Götaland och Gotland. Elproduktion = vindstyrka i Idag finns vindkraftverk i samtliga av kubik landets 21 län och det planeras vindkraft i stort sett i hela landet. Pla- Ett vindkraftverk som står där det blåser i genomsnitt neringen för vindkraftverk till havs 8 m/s producerar dubbelt har däremot stagnerat. Det har sin så mycket elenergi som ett bakgrund i att det i dagsläget i verk beläget där medelvinden är 6 m/s. Elproduktionen princip är dubbelt så dyrt att anlägga vindkraft till havs än på från ett vindkraftverk ökar med land. Dessutom räcker inte det vindstyrkan i kubik. Utnyttjas svenska elcertifikatsystemet för bra vindlägen behöver färre att främja vindkraftsutbyggnad vindkraftverk byggas. till havs. KAPITEL 6 12
Stora vindkraftparker i norr Branschorganisationen Svensk Vindenergis senaste statistik över stora vindkraftparker 6 (total effekt över 10 MW) visar att det i september 2009 fanns 119 vindkraftverk i drift med en total installerad effekt om 244 MW. 37 av dessa vindkraftverk, med en effekt om 77 MW, fanns inom renskötselområdet. Bland de vindkraftparker som var under byggnad byggdes totalt 177 av 193 vindkraftverk inom renskötselområdet. Svensk Vindenergi förutser att merparten av de stora vindkraftparkerna på land kommer att anläggas i de norra delarna av Sverige eftersom där finns rätt förutsättningar för vindkraft. I de södra delarna av Sverige har redan en stor utbyggnad skett och många bra vindlägen är där redan upptagna. Vid anslutning av vindkraft i norra Sverige kan en del av balansregleringen ske lokalt då den största delen av Sveriges reglerkraft finns just där. El för balansreglering behöver då inte överföras långa sträckor. Vid anslutning av vindkraft i södra Sverige måste större delen av elen för balansreglering hämtas från norr vilket ger ökade förluster och belastar de flaskhalsar som finns i några delar av landet. En stor andel av vindkraften på land bedöms byggas i norra Sverige eftersom en stor utbyggnad av vindkraften redan har skett i södra delarna av Sverige (foto LM Glasfiber) Riksintresse för vindbruk Energimyndigheten lät göra en kartläggning år 2008 7 som visade att det finns drygt 400 områden i 20 län som är särskilt lämpade för vindbruk. Sådana områden pekades ut som riksintresse för vindbruk. Ett av grundkriterierna är en medelvind på mer än 6,5 m/s på 71 m höjd (beräknad med MIUU-modellen, se vidare beskrivning på sidan 17). Riksintresseområdena för vindbruk är framtagna av Energimyndigheten efter samråd med Boverket och andra centrala myndigheter. För vindkraftprojektörerna är det dock inte alltid ekonomiskt lönsamt att etablera vindkraft bara för att det blåser 6.5 m/s på 71 m höjd. Möjligheter och kostnader att bygga tillfartsvägar och markförhållanden för fundamenten är 13
Riksintresse rennäring Riksintresse vindbruk 0 50 100 200 km Kartan visar områden som är av riksintresse för rennäring (brun färg) och riksintresse för vindbruk (blå färg). Ungefär en tredjedel av de områden som är riksintresse för vindbruk inom renskötselområdet överlappas av riksintresse för rennäring. Ungefär en procent av den mark som är av riksintresse för rennäring överlappas av riksintresse för vindbruk KAPITEL 6 14
exempel på andra faktorer som påverkar lönsamheten för ett vindkraftprojekt. Det är inte heller alltid som beräkningarna enligt MIUU-modellen stämmer med verkligheten. Vindkraftprojektörernas erfarenheter är att det i vissa fall blåser mindre i verkligheten än vad MIUU-modellen visar och i andra fall tvärt om. När ett område utpekats som riksintresse måste kommunen ta hänsyn till det i sin översiktsplanering. Om flera riksintressen överlappar varandra i samma område gör myndigheterna en avvägning mellan dem utifrån bestämmelserna i Miljöbalkens 3 kapitel. Det kan till exempel vara områden av riksintresse för naturvård, kulturmiljö eller rennäring. Ungefär en tredjedel av den mark som är av riksintresse för vindbruk inom renskötselområdet överlappas av riksintressen för rennäring. Ungefär en procent av den mark som är av riksintresse för rennäring överlappas av riksintresse för vindbruk. Översiktsplan Alla kommuner ska ha en aktuell översiktsplan som anger grunddragen i användningen av mark- och vattenområden, kommunens syn på hur den byggda miljön ska utvecklas och bevaras och hur kommunen avser att tillgodose redovisade riksintressen och uppnå gällande miljökvalitetsnormer. I översiktsplanen kan kommunen redovisa vilka områden som är lämpliga eller olämpliga för vindkraftetableringar. Många kommuner gör nu fördjupade översiktsplaner på temat vindkraft. Här redovisas även områden av riksintresse för vindbruk. Översiktsplanen är vägledande men inte juridiskt bindande och har en stor tyngd som kommunens underlag för överväganden om olika lokaliseringar. Genom översiktsplaneringen kan kommunen ta ett tydligt initiativ till hur vindkraften ska utvecklas lokalt, vilket är i linje med det kommunala planeringsansvaret. Översiktsplanen har därför stor tyngd vid bland annat överprövning av tillståndsärenden. Kommunen kan också påverka lokalt hur vindkraften ska utvecklas genom det kommunala vetot. Enligt en ny lag från 1 augusti 2009 måste ett vindkraftprojekt tillstyrkas av kommunen för att tillstånd ska kunna ges. 15
Hur går det till vid planering av en vindkraftanläggning? Projekteringen av vindkraft sker på initiativ av olika projektörer som planerar, söker tillstånd för, bygger och driftsätter anläggningarna. En del projektörer behåller sin anläggning, andra säljer den. Efter en förstudiefas bedömer projektören om det är lämpligt att fullfölja projektet. Ett av de viktigaste beslutsunderlagen är den ekonomiska kalkylen som i sin tur är helt beroende av vindmätningarna. Är förutsättningarna de rätta gäller det att utforma anläggningen för optimal produktion samtidigt som det är viktigt att ta hänsyn till andra intressen. Här måste projektören ha en förmåga att lyssna av, ta hänsyn till och väga de olika motstående intressena mot värdet av vindkraftanläggningen. När projektören gjort en rimlig sådan avvägning ökar förutsättningarna för att myndigheterna så småningom ska bevilja tillstånd för anläggningen. Lokalisering Den enskilt viktigaste faktorn för val av plats för en vindkraftpark är tillgången på vindenergi. Skillnaden mellan bra och dåliga vindlägen är mycket stor. Vindens energiinnehåll ökar med kuben på vindhastigheten vilket betyder att en fördubbling av hastigheten ger åtta gånger mer effekt. Bra vindförhållanden finns till havs, i fjällområden, i öppna landskap och längs kuster. Vindtillgången ökar kraftigt över kullar och bergstoppar. I närheten av markytan, i det så kalllade ytskiktet (under 100 200 m), minskar vindhastigheten av den friktion, turbulens, som uppstår av växtlighet, byggnader och andra hinder. Vindkraftprojektören måste också väga in avstånden för transport av vindkraftverk och för anslutning till elnätet. Avstånd till befintliga vägar, möjligheten och kostnaden att bygga tillfartsvägar, markförhållanden för fundamenten är bara några faktorer att ha med i beräkningarna. KAPITEL 6 16
Vindkartering och vindverifiering För att hitta bra vindlägen använder sig de flesta vindkraftprojektörerna av den s.k. MIUU-modellen 8. Meterologiska Institutionen vid Uppsala Universitet har på uppdrag av Energimyndigheten utformat denna vindberäkningsmodell. I MIUUmodellen redovisas medelvindarna för områden på 1 x 1 km och på höjderna 49, 72 och 103 meter över marken. Som komplement till uppgifterna från vindkarteringen behöver vindförhållandena verifieras. Detta gör projektören med egna vindmätningar för att erhålla säkra uppgifter om vinden och för att kunna beräkna energiproduktionen. Vindmätningar är också viktiga för att få uppfattning om till exempel den turbulens som kommer att påverka vindkraftverken, något som i sin tur påverkar valet av typ av verk. Oftast behövs minst ett år för egna mätningar. Det är viktigt att mätperioden omfattar några vintermånader, eftersom variationerna då är större Figure 7: Annual average wind speed at 103 m height above zero-plane displacement än under sommaren. Vindkraftprojektörer använder ofta denna typ av as estimated from MIUU-model results. karta för att hitta bra medelvindar. Kartan visar årsmedelvinden Hans Bergström 2007-03-30 på 103 m höjd över marken (beräknad 22 Markarrende med MIUU-modellen med 1 km horisontell upplösning) De berörda markägarna har en stark ställning i ett vindkraftsprojekt och påverkar därmed var etablering kan ske. Inom områden som är utpekade till exempel genom kommunala översiktsplaner som möjliga för vindkraftsetablering kan konkurrensen mellan olika projektörer ofta vara stor. Att teckna avtal med markägare är därför en viktig uppgift i tidiga skeden av vindkraftprojekteringen. När vindkraftprojektören hittat ett intressant område kartläggs markägarförhållandena och kontakt tas med berörda markägare. 17
Tillgången till mark säkerställs vanligen genom arrendeavtal med markägaren. Avtalet tecknas mellan markägaren och projektören eller den framtida ägaren av vindkraftverket. Ett arrendeavtal förutsätter naturligtvis att parterna kan komma överens om innehållet i avtalet. Arrendeavtalet bör gälla för den tid som ansökan, projektering, uppförande och driftsfas omfattar. Livslängden på ett vindkraftverk bedöms till 20-25 år. Tiden från ansökan fram till färdigt vindkraftverk uppgår idag ofta till ca fem år. Är det fråga om större vindkraftsanläggningar kan anläggningstiden öka. Markupplåtelser på statligt ägd mark ovan odlingsgränsen avgörs av länsstyrelsen. Här får nyttjanderätt ges endast om upplåtelsen kan ske utan avsevärd olägenhet för renskötseln. Detta regleras av 32 rennäringslagen (1971:437). Denna prövning görs av länsstyrelsen i samband med ställningstagandet till upplåtelsen. Vindkraftprojektörerna verifierar vindförhållandena inom ett aktuellt område genom egna vindmätningar (foto o2 Vindkompaniet) Samråd, miljökonsekvensbeskrivning och tillstånd Projektet VindRens riktlinjer för samrådet mellan sameby och projektör redovisas i VindRens kapitel 1. Riktlinjer för utformning av MKB liksom frågor om beslutsprocessen, villkor för anläggningen och överklagandemöjligheter finns i kapitel 3. KAPITEL 6 18
Hur byggs, underhålls och slutligen avvecklas en vindkraftanläggning? Innan byggnation av en vindkraftpark krävs mycket förberedelse. Först fordras bland annat en geoteknisk undersökning som ligger till grund för val av fundament från leverantören. Dessutom behöver man dra ledningar och kablar, anlägga vägar och uppföra till exempel kontroll- och transformatorbyggnader. För att göra detta behöver man både spränga och schakta. Efter att ett fundament gjutits ska det härda minst en månad innan vindkraftverket kan resas. För monteringen används kranar som kan lyfta högt och tungt. Tornen, som kommer i två eller flera sektioner, sätts på plats först. Därefter lyfts maskinhuset på plats och sist rotorbladen. Arbetet med att montera ett vindkraftverk tar vanligtvis två till fem arbetsdagar. Den totala tiden för att etablera en vindkraftanläggning beror på projektets storlek, hur många vindkraftverk som ska byggas och var anläggningen ska placeras. För ett projekt med tio vindkraftverk tar själva byggnationen cirka sex-nio månader. När tornet och maskinhuset monterats ihop lyfts rotorbladen upp och vindkraftverket kan därefter färdigställas för drift (foto LM Glasfiber) En stor del av byggnationen kan göras året om, det kan dock variera beroende på väderlek och temperatur. Vindkraftprojektörerna kan även behöva ta hänsyn till tjällossning (då det kan vara förbud att köra tunga fordon i vissa områden) samt känsliga perioder för fåglar och andra djur. Kabeldragning sker ofta under sommaren då det är isfritt och relativt torrt. Att resa vindkraftverken kan göras även under vinterhalvåret så länge fordonen kan ta sig fram. 19
Under byggtiden krävs det oftast att vägar och annan infrastruktur förbättras för att underlätta framkomligheten. För närboende är det framföralt buller från transporter och arbetsmaskiner i byggfasen som kan upplevas som störande. Transformator och kabel fram till närmaste anslutningspunkt står projektören för. När vindkraftverken är färdigbyggda och installerade gör leverantören grundliga tester men efter driftsättning sköter de sig i princip själva. Vissa driftstopp kan åtgärdas på distans och vindkraftverket kan återstartas via fjärrövervakningssystem. Vid allvarligare fel måste dock servicepersonal besöka verket och göra en kontroll för att åtgärda eventuella fel. Under drifttiden kontrolleras varje vindkraftverk vid en årlig service (foto LM Glasfiber) KAPITEL 6 20
Vindkraftverkets ytbehov Den markyta som tas i anspråk för vindkraftverket med fundament är litet jämfört med ytbehoven för tillhörande vägar och ledningar. För att vindenergin ska kunna utnyttjas optimalt i en vindkraftpark måste vindkraftverken stå på ett visst avstånd ifrån varandra. Ytbehovet för en vindkraftpark beräknas därför - beroende på hur terrängen ser ut - till cirka 0,1 till 0,2 km 2 per installerad MW. I ett område med stora höjdvariationer kan verken stå tätare. På land behövs ett avstånd om 400 till 500 meter mellan verken. Ytbehovet varierar dock mycket beroende på bland annat myndighetskrav, markförhållanden, tillgänglighet och vindkrafttillverkarens anspråk på mark. Typ av yta Bedömd areal (ha) Uppställningsytor, 23 st á 0,25 ha 6 Avverkning kring uppställningsyta, 23 st á 0,4 ha 9 Uppgradering av tillfartsvägar, längd 4,7 km (kurvrätning, trädfria zoner i kurvor etc, i snitt 10 m ianspråktagen bredd) 5 Nytt vägsystem uppe på berget, längd 10,5 km (i snitt 20 m ianspråktagen bredd) 21 Ytor för servicebyggnader mm 1 Summa direkt markanspråk 42 Utredningsområdets hela areal 1 100 Andel av utredningsområdet som berörs av direkta markanspråk 3,8 % Beräkning av en vindkraftparks totala markanspråk. Exemplet är från en anläggning med 23 vindkraftverk 21
Bilden visar en vindkraftpark under byggnation och exempel på den mark som tas i anspråk (foto Håkan Nilsson) KAPITEL 6 22
Vägar och transporter Vid byggandet av en vindkraftanläggning behövs goda vägförbindelser. Vanligtvis räcker det med en bättre skogsbilväg i normal kondition, men det skiljer sig åt beroende på typ av transport och vindkraftverk. Skogsbilvägarna behöver dock oftast rätas, förstärkas och breddas då transporterna behöver kunna svänga med 40-50 meter långa rotorblad. Tornen, som har en diameter på 5-6 meter, måste kunna passera eventuella broar och viadukter utmed vägen. Lastbil, grävlastare och mobilkran behövs för byggandet av fundament. Lastbil används även för transport av maskinhus, nav och blad. Dessa delar reses med hjälp av mobilkran. Tornen transporteras För att transportera de långa rotorbladen krävs i sektioner. goda vägförbindelser (foto LM Glasfiber) Elnät Möjligheten för anslutning till elnätet beror på elnätets förmåga att ta emot producerad effekt och utjämna effektvariationer. Kapacitetsbrist kan åtgärdas genom förstärkningar eller byggnation av nya ledningar. Vindkraftverk ansluts till elnätet med nedgrävd kabel eller med luftledning inom området för vindkraftparken. Valet av anslutning beror på antalet vindkraftverk och markens beskaffenhet. Det normala förfarandet är att använda kablar som förläggs i eller bredvid vägar, vilket ger den minsta påverkan på den omgivande naturen. Ledningen fram till vindkraftparken från befintlig anslutningspunkt byggs oftast som luftledning. Vindkraftprojektören ansvarar för att elkablar dras till närmaste anslutningspunkt (foto Vestas) 23
Nya prisområden/anmälningsområden i Sverige I juni 2009 gjorde EU-Kommissionen den preliminära bedömningen att Svenska Kraftnäts hantering av interna begränsningar i det svenska stamnätet kan strida mot EU:s konkurrensregler. Bakgrunden var en anmälan 2006 från den danska branschföreningen Dansk Energi. Svenska Kraftnät delade inte Kommissionens bedömning men erbjöd frivilliga åtaganden. Dessa åtaganden innebar kortfattat att dela in den svenska elmarknaden i flera anmälningsområden senast till halvårsskiftet 2011 samt förstärka det s.k. Västkustsnittet. Åtgärderna ska genomföras för att inga begränsningar i handeln med omvärlden ska göras för att hantera interna svenska flaskhalsar (i de s.k. snitten 1, 2 och 4). Indelningen av Sverige i flera anmälningsområden kommer att innebära att det kan bildas olika prisområden d.v.s. elpriset kan bli olika i olika delar av landet. Detta beror på att det under vissa delar av året kan finnas otillräcklig överföringskapacitet att via stamnätet föra el från produktionsanläggningarna i norra Sverige till konsumtionsområdena i södra Sverige. Den så kallade flaskhalsen är framförallt det så kallade snitt 2 som ligger ungefär i linjen Mora-Gävle. Där kan det uppstå en flaskhals när produktionen i norr överstiger vad som kan överföras genom de åtta högspänningsledningar som idag finns från norra till södra Sverige. Det blir ett överskott på el norr om snitt 2 och ett underskott på el söder om snitt 2, påföljden blir att priset i norr blir något lägre än i söder. Detta kommer dock inte att inträffa under hela året, tvärtom så uppstår denna flaskhals endast under kortare perioder av året. Indelningen i prisområden med ibland lägre elpriser i norra Sverige sänder en signal till projektörer av nya anläggningar, inklusive vindkraft, att bygga ut mer kapacitet i södra Sverige det vill säga närmare konsumtionsområdena. Det är ännu för tidigt att uttala sig om vilka konsekvenser detta kommer att få för till exempel elcertifikatpriset. Svenska kraftnät som ansvarar för högspänningsnätet i Sverige, analyserar för närvarande möjligheten att antingen bygga en ny stamledning från norra till södra Sverige och/eller att effekthöja en eller flera existerande stamledningar. Kommissionen kommer inom kort ta beslut om att göra Svenska Kraftnäts förslag bindande. KAPITEL 6 24
Säkerhet och arbetsmiljö De olyckor med personskador som förekommit i Sverige vid svenska vindkraftverk har hittills varit arbetsrelaterade olyckor som klämskador och fall från ställningar. Trots detta bedöms den mest påtagliga säkerhetsrisken vara nedisning och risk för iskast 9. Idag finns det inga krav på regelbunden tillsyn av vindkraftverk när det gäller säkerhet. Projektörer och tillverkare har dock detaljerade rutiner för underhåll av maskinen. Det ligger naturligtvis i projektörens intresse att vindkraftverket fungerar bra, samt att risken för stillestånd eller olyckor minimeras. I Sverige finns ingen officiell statistik över skador och olyckor vid vindkraftverk. Bakgrunden till detta kan vara att vindkraftutvecklingen hittills varit liten. På grund av tillväxten inom vindkraftsbranschen har Arbetsmiljöverket genomfört en utökad tillsyn av de svenska vindkraftverken. Arbetet har utförts för att säkerställa att den svenska arbetsmiljölagstiftningen på området ligger på en rimlig nivå och är implementerbar i verkligheten. Arbetet kommer ligga till grund för den fortsatta tillsynen. Iskast Nedisning uppträder främst i kallt klimat och ofta på högre höjder, men kan även inträffa i samband med speciella väderförhållanden, som dimma/ hög luftfuktighet följt av frost samt underkylt regn. I och med etablering av vindkraftverk i norra Sverige ökar risken för iskast. Rotorbladens höga hastighet innebär att is riskerar att slungas iväg om den skulle lossna. Olyckor med iskast är dock mycket ovanliga, bland annat för att problem med isbildning är som störst vid mycket svaga vindar. Vingens aerodynamiska profil ändras Vindkraftverk kan utrustas med issensorer som direkt stannar verken om isbeläggning uppstår (foto Vestas) 25
vid isbeläggning så att hastigheten minskar. Vid kraftig beläggning indikeras en obalans som stoppar maskinen. Där det finns risk för regelbunden isbildning utrustas vindkraftverken med issensorer som direkt kan stanna verken om det uppstått isbeläggning eller om det finns risk för sådan. Forskning pågår inom forskningsprogrammet Vindforsk om vindkraft i kallt klimat för att lösa problematiken med nedisning. Riskavstånd Riskavstånd mellan vindkraftverk och platser där människor vistas är viktiga för att minimera risker för att allmänhet och egendom inte ska komma till skada. Enligt Elforsks rapport 10 föreslås ett riskavstånd på 1,5 gånger diametern plus navhöjden. Normalt rättar projektörerna sig efter detta förslag på riskavstånd. Bilden visar hur en skylt om riskerna för snöras och istappar vid vindkraftverk kan se ut (foto o2 Vindkompaniet) Nedmontering av vindkraftverk och återställande av mark Ett vindkraftverks tekniska livslängd är 20-25 år. Därefter monteras vindkraftverket ner med hjälp av mobilkran. De flesta delarna i ett vindkraftverk kan återvinnas såsom metall i torn, generator, kablar och ledningar. Kompositen i rotorbladen energiåtervinns. Tillståndet reglerar om även fundament ska avlägsnas liksom om anläggningsytor och vägar ska återställas. Ansvaret för att montera ned en vindkraftanläggning sedan den tjänat ut vilar i första hand på ägaren. Om denne inte kan fullfölja sitt åtagande är det markägaren som har ansvaret för nedmontering, bortforsling och återställande av platsen. I sista hand är det samhället som är ansvarigt, t.ex. om markägaren inte kan ta sitt ansvar och det föreligger miljörisker eller andra risker med att anläggningen står kvar. Nedmonteringen och återställandet av platsen regleras i miljötillståndets villkor. Där regleras också krav på finansiella garantier för återställandet. Kraven på nedmonterings- och återställandeansvar finns alltså både i myndigheternas tillståndsgivning och i regel från markägaren i det upprättade arrendeavtalet. KAPITEL 6 26
Vad kostar vindkraften? Kostnaden för att producera el med vindkraft ska jämföras med kostnaden för el från annan ny kraftproduktion. Det går inte att jämföra kostnaderna med el från gamla anläggningar som redan är avskrivna. Enligt Elforsks rapport 11 är det billigast att producera el med vattenkraft om en ny anläggning ska byggas. Därefter kommer vindkraft. Investeringar i kärnkraft är något dyrare än vindkraft. Vindkraft och vattenkraft påverkas inte av prisvariationer för bränsle och orsakar ingen så kallad miljöskuld i form av luftföroreningar eller annat avfall. En utbyggnad av vattenkraften brukar dock medföra skador på naturen som inte går att återställa. Kostnader för investeringar, drift och underhåll för landbaserad vindkraft En tumregel är att en investering i vindkraft kostar mellan 15 och 17 miljoner kronor per MW när anläggningen är installerad och klar att leverera kraft till nätet 12. Naturligtvis är detta beroende på avstånd till nätanslutning och övrig infrastruktur. Drift och underhåll (bland annat serviceavtal, markarrenden av olika slag, anslutningsavgifter, försäkringar och administration) av ett vindkraftverk uppgår årligen till mellan 10 och 16 öre/kwh. Kostnaden för att bygga havsbaserad vindkraft är ungefär dubbelt så hög som för landbaserad, det vill säga 30 40 miljoner kronor/mw. Inga statliga subventioner Från och med år 2010 utgår inga statliga subventioner till vindkraften. Energimyndigheten tillhandahåller ett så kallat pilotstöd för utbyggnad av vindkraft. Stödet infördes år 2003 och omfattade 350 miljoner kronor under en femårsperiod. En andra stödperiod om fem år påbörjades år 2008 med 350 miljoner kronor. En handfull anläggningar inom renskötselområdet har fått detta pilotstöd (Bliekevare, Dragaliden, Gabrielsberget, Havsnäs, Sjisjka, Storrun och Uljabouda). Pilotstödet används till forskning och annan kunskapsuppbyggnad bland annat för vindkraft i kallt klimat. 27
Elcertifikatsystemet Vindkraft är i, likhet med andra förnybara energikällor, berättigad till elcertifikat. Detta stödsystem finansieras av elkonsumenterna. För närvarande (jan 2010) tilldelas ca 12 procent av elcertifikaten till vindkraften medan kraftvärme och vattenkraft får 88 procent av den elcertifikat-avgift som är inbakad i elpriset. Avgiften uppgår till ungefär 5 6 öre/kwh. Svenska elkonsumenters stöd till utbyggnaden av vindkraften ligger således på ca 0,7 öre/kwh. Vindkraftens andel av elcertifikaten kommer att öka successivt i takt med att vindkraftens andel av den totala utbyggnaden av förnybar elproduktion ökar. Om vindkraften uppnår 15 TWh av 25 TWh förnybar el år 2020 utgör detta 60 procent av elcertifikatavgiften och i ören kan detta innebära 6 öre per kwh. KAPITEL 6 28
Referenser 1. www.natverketforvindbruk.se 2. Elforsk 2009. Balansering av vindkraft och vattenkraft i norra Sverige. Elforsk rapport nr 09:88. 3. E. Martinez, F. Sanz, S. Pellegrini, E. Jimenez, J. Blanco, Life cycle assessment of a multi-megawatt wind turbine, Renewable Energy, Volume 34, Issue 3, March 2009, s. 667-673 4. www.naturvardsverket.se 5. www.energimyndigheten.se/sv/om-oss/var-verksamhet/framjande-avvindkraft1/utbyggnad-och-drift/statistik 6. www.svenskvindenergi.org/?lang=se&p=4&sp=49 kartor under byggnad och i drift 7. www.energimyndigheten.se/sv/om-oss/var-verksamhet/framjande-avvindkraft1/bygga-vindkraftverk-/riksintresse-vindbruk-/ 8. www.energimyndigheten.se/sv/om-oss/var-verksamhet/framjande-avvindkraft1/bygga-vindkraftverk-/vindkartering/ 9. Boverket 2009. Vindkraftshandboken; Planering och prövning av vindkraftverk på land och i kustnära vattenområden. ISBN 978-91-86045-27-2. sid 32-33. 10. Elforsk 2004 Svenska erfarenheter av vindkraft i kalla klimat- nedisning, iskast och avisning. Elforsk rapport nr 04:13 11. Elforsk 2007. El från nya anläggningar. Elforsk rapport nr 07:50. 12. Svensk Vindenergi 2009. Lathuden - olika begrepp som förekommer i branschen. 29
Om du vill veta mer? - Tips på hemsidor Myndigheter Statens Energimyndighet www.energimyndigheten.se Svenska Kraftnät www.svk.se Arbetsmiljöverket www.arbetsmiljoverket.se Naturvårdsverket www.naturvardsverket.se Boverket www.boverket.se Föreningar Svensk Vindenergi www.svenskvindenergi.org Svensk Energi www.svenskenergi.se Svensk Vindkraftsförening www.svensk-vindkraft.org European Wind Energy Association www.ewea.org Global Wind Energi Council www.gwec.net World Wind Energi Association www.wwindea.org Övriga Centrum för vindkraftsinformation (CVI) www.cvi.se Nätverket för vindbruk www.natverketforvindbruk.se Vindval www.naturvardsverket.se/vindval Vindforsk www.vindenergi.org Wind Energy The Facts www.wind-energy-the-facts.org Vindkraft driftuppföljning www.vindenergi.org/driftuppfolj.htm Vindlov www.vindlov.se KAPITEL 6 30
Om du vill veta mer? - Tips på rapporter Myndigheter Boverket 2009. Vindkraftshandboken; Planering och prövning av vindkraftverk på land och i kustnära vattenområden. ISBN 978-91-86045-27-2. Energimyndigheten 2007. Elnätanslutning av vindkraft till lokal-, region-, och stamnätet. Beskrivning för processen från idé till elnätanslutning. ER 2007:33. Energimyndigheten 2008. Kunskapsinventering. Kring vindar och vindkraft i skog. ER 2008:21. Energimyndigheten 2009. Uppdrag att föreslå nya kvoter i elcertifikatsystemet m.m. Deluppdrag 1. Ökad ambitionsnivå. ER 2009:29. Regeringens proposition 2005/06:143. Miljövänlig el med vindkraft åtgärder för ett livskraftigt vindbruk. Regeringens proposition 2008/09:146 Prövning av vindkraft. Föreningar Svensk Vindenergi 2008. Med vindkraft i tankarna. Svensk Vindenergi 2009. Jobb i medvind. Vindkraftens sysselsättningseffekter. Svensk Vindenergi 2009. Lathuden - olika begrepp som förekommer i branschen. Svensk Vindenergi 2009. Vindkraftverk kartläggning av aktiviteter och kostnader vid nedmontering, återställande av plats och återvinning. Svensk Vindenergi. Vindkraft en energikälla med en fantastisk framtid. Övriga Bergström H. 2007. Vindpotentialen i Sverige på 1 km-skala. Beräkningar med MIUU-modellen. Uppsala universitet Wizelius T. 2009. Vindkraft på Lantbruk. ISBN 978-91-978246-1-3. 31