Vindkraft Sara Fogelström 2011-05-04
Historik
Vindkraft i världen (MW) 200 000 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 MW 80 000 60 000 40 000 20 000 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 I slutet på 2010 var totalt nästan 195 000 MW installerat världen över. Källa: EWEA och GWEC
Installerad effekt/år i världen (MW) 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 MW/år 15 000 10 000 5 000 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Källa: EWEA och GWEC
Källa: GWEC Global Wind Report 2010 Vindkraft i världen
Vindkraft i Europa Total installerad effekt: 84 000 MW Sverige på 9:e plats Källa: EWEA
Vindkraft i Sverige Källa: Elforsk, Svenska Kraftnät och Energimyndigheten För 2009: Antal vkv: cirka 1400 st Installerad effekt: cirka 1450 MW Total produktion: cirka 2,5 TWh För 2010: Antal vkv: cirka 1650 st Installerad effekt: cirka 2000 MW Total produktion: cirka 3,4 TWh
Elproduktion i Sverige (TWh) 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Vattenkraft 53,1 60,1 72,0 61,2 65,6 68,6 65,3 65,6 Kärnkraft 65,5 75,0 69,8 65,0 64,3 61,3 50,0 55,6 kraftvärme, industri 4,6 4,6 4,8 5,1 5,7 6,1 5,9 kraftvärme, fjärrvärme 6,7 7,4 6,7 7,2 7,2 7,4 9,5 kondensproduktion 1,9 0,9 0,7 0,7 0,5 0,7 0,4 gasturbin- och annan produktion 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Vindkraft 0,7 0,9 0,9 1,0 1,4 2,0 2,5 3,4 Total nettoproduktion 132,5 148,8 155,0 140,3 144,7 146,0 133,6 142,9 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Vattenkraft 40,1 40,4 46,5 43,6 45,3 47,0 48,9 45,9 Kärnkraft 49,4 50,4 45,0 46,3 44,4 42,0 37,4 38,9 kraftvärme, industri 3,5 3,1 3,1 3,7 3,9 4,2 4,4 kraftvärme, fjärrvärme 5,1 5,0 4,3 5,2 4,9 5,1 7,1 kondensproduktion 1,4 0,6 0,4 0,5 0,4 0,5 0,3 gasturbin- och annan produktion 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Vindkraft 0,5 0,6 0,6 0,7 1,0 1,4 1,9 2,4 Källa: SCB och Svensk Energi
Vindkartering över världen 3 6 9 m/s
Vindkartering över Europa Att notera: Sverige har bättre vindförutsättningar än både Tyskland och Spanien
Vindkartering över Sverige 1 km i upplösning Ny version kommer i år med 500 m i upplösning Källa: Vindlov
Europeiska mål EU 20-20-20 EU:s övergripande klimatmål är att hindra den globala uppvärmningen från att öka med mer än två grader jämfört med tiden innan industrialiseringen startade. EU har därför enats om fyra mål som ska vara uppfyllda fram till 2020. Minska växthusgasutsläppen med minst 20 procent, jämfört med 1990 års nivåer. Sänka energiförbrukningen med 20 procent. Höja andelen förnyelsebar energi till 20 procent av all energikonsumtion. Höja andelen biobränsle för transporter till 10 procent.
Svenska mål Tidigare utbyggnadsmål 10 TWh år 2015 Planeringsram till år 2020 30 TWh år 2020 20 TWh på land, 10 TWh till havs Handlingsplan för förnybar energi 50% av energin ska komma från förnybar energi 2020 25 TWh i elproduktion 2020 vindkraften: 12-15 TWh Antal vindkraftverk 2010 Antal vid produktion av 12-15 TWh cirka 1500 st 3000 3800 st Om 15 TWh el produceras av vindkraft =>10% av totala elproduktionen
Vindkraftverkets delar Totalhöjd Maskinhus Svepyta Rotor Rotordiameter Torn Navhöjd Fundament
Blad Längd: 45-65 m Vikt: ca 7-20 ton Storlek och vikt
Maskinhus Enercon Vikt: 120 ton Storlek och vikt Maskinhus Vestas Vikt: 70 ton Mått: 10*3*4 m
Storlek och vikt Enercon Generatorn väger 220 ton 4,5 MW
Storlek och vikt Torn Höjd: 90-120 m Vikt: ca 290 ton (105 m)
Idag: 7 MW 164 m
Effekt från vindkraftverket 1 2 C p v C p är effektkoefficienten och anger verkningsgraden hos turbinen. 3 Om vindhastigheten fördubblas så ökar effekten åtta gånger Om vindhastigheten minskar från 6,5 m/s till 6,0 m/s så minskar effekten med 21% Hos ett modernt verk ligger C p på 40-50% Teoretisk maximal verkningsgrad är 59,3%
Verksanvändning Årstimmar: 8760 Driftstimmar: 8000 Fulllasttimmar: 2500 100% av året 91% av året 29% av året 4-25 m/s 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 8760 8000 2500 Årstimmar Driftstimmar Fullasttimmar Tillgänglighet = den del av driftstiden som verket går 2009: 95,8% 2010: 95,5% 2000 1000 0
Kapacitetsfaktor Kapacitetsfaktor = faktisk elproduktion maximal elproduktion Maximal produktion = Full effekt på verket året om Typisk kapacitetsfaktor: 20-40%
Miniverk ca 2 kw ca 10 m i höjd ca 3 m i diameter 8000 kwh/år 1,6 villor* Produktion Gårdsverk 10-30 kw 30-40 m i höjd 7-15 m i diameter 20 000-75 000 kwh 4-15 villor* Medelstora 2 MW 90-120 m i höjd 90-100 m i diam. 5 500 000 kwh ca 1 100 villor* Stora 5 MW 90-120 m i höjd ca 125 m i diam. 18 000 000 kwh ca 3 600 villor* *räknar med att en villa behöver 5000 kwh per år till hushållsel
Miljöbesparing Miniverk 2 ton kol/år 5 ton CO 2 /år 6 kg SO 2 /år 5 kg NO x /år Gårdsverk 20 ton kol/år 50 ton CO 2 /år 60 kg SO 2 /år 50 kg NO x /år Medelstora 2000 ton kol/år 5000 ton CO 2 /år 6 ton SO 2 /år 5 ton NO x /år Stora 5000 ton kol/år 12500 ton CO 2 /år 15 ton SO 2 /år 12,5 ton NO x /år Källa: Vindkraftsutredningen, SOU 1999:75
Miniverk 1 verk max 20 m i höjd max 3 m i rotor Ej bygglov Finns undantag Tillstånd Gårdsverk 1 verk 20-50 m i höjd mer än 3 m i rotor Bygglov Källa: Vindlov Medelstora Fler än 1 verk Över 50 m i höjd Bygglov och miljöbalksanmälan Stora 2 el fler verk med totalhöjd över 150m 7 el fler verk med totalhöjd över 120m Miljöbalkstillstånd och kommunens tillstyrkan
Viktiga förutsättningar för vindkraftsparker Vindhastighet Övriga intressen Riksintressen Militären Naturskyddsområden Ljud- och skuggutbredning Elnätsanslutning Vägar Marktillgång
Vindkartering över Västra Götaland Källa: Energimyndigheten/Uppsala universitet
Källa: Länsstyrelsernas GIS-tjänst Övriga intressen - Riksintressen
Övriga intressen - Naturvärden Källa: Skogens pärlor, Skogsstyrelsen
Övriga intressen - fornlämningar Källa: Fornsök, Riksantikvarieämbetet
Övriga intressen - flyg Källa: Trafikverket Källa: Försvarsmakten
Ljudutbredning Riktvärde: får ej överstiga 40 db(a) Värsta fall scenario: blåser från alla håll 8 m/s Naturvårdsverkets metod för industribuller Nord2000 Tack till Gothia Vind
Skuggutbredning Riktvärde: max 8h/år i faktisk skuggtid Skuggmottagare Tack till Gothia Vind
Övriga förutsättningar Elnätsanslutning Vägar Marktillgång
Projektering Förstudie Lämpligt område Arrendeavtal Projektering Detaljplanering Vindmätning Tillståndsansökan Byggnation Drift Tillståndsansökan MKB Kulturhistorisk utredning Fågelinventering Fladdermusinventering Naturinventering Landskapsanalys Fotomontage Vägutredning Elutredning
Vindmätning 1 Mäter vinden under 1 år Mäter på flera nivåer Jämför med årsmedelvind Mast SODAR LIDAR 80-100 m i höjd ljudvågor ljusvågor
Vindmätning 2
Tack till Rabbalshede Kraft Fotomontage
VÄRLDENS SKILLNAD