Energi og Klima har nettopp publisert en faktapakke om vindkraft. Hovedbudskapet der er at vindkraft allerede er en betydelig bidragsyter i strømforsyningen i mange land og at landbasert vindkraft er konkurransedyktig på pris også uten subsidier. Artikkelen fokuserer på Tyskland med referanse til Fraunhofer-instituttet. På en av sine nettsider opplyser instituttet at vindkraft så langt i 2019 (frem til 10. juli) har stått for 25,1 prosent (70,3 TWh) og solkraft for 9,8 prosent (27,2 TWh) av elektrisitetsproduksjonen i Tyskland. En annen av instituttets nettsider opplyser at Tyskland i første halvår i 2019 var en nettoeksportør av strøm med 19,8 TWh.
The Solution Project har regnet ut forslag til hvordan alle land på Jorden kan dekke hele sitt energibehov i 2050 med kraft fra sol, vind, vann og andre fornybare kilder. For Norge er forslaget at 45 prosent kan komme fra vannkraft, 23 prosent fra landbasert vindkraft, 19 prosent fra offshore vindkraft, 10 prosent fra solkraft og 3 prosent fra bølgekraft. Med vårt klima og vår beliggenhet langt mot nord er det som forventet at vind- og vannkraft vil dominere elforsyningen i et fremtidig fossilfritt Norge.
Terminologi
Wikipedia skriver at en vindpark er en samling av vindturbiner i et felles område for produksjon av elektrisk energi. Kapasiteten til en vindpark er effekten som den kan produsere under optimale vindforhold. Kapasitetsfaktoren er gjennomsnittlig produsert effekt dividert på kapasiteten. Konsesjon for utbygging av en vindpark angir planområdet som vindturbinene må plasseres innenfor og en øvre grense for kapasiteten.Beslaglagt areal, en oppsummering
Avstanden mellom vindturbinene i en vindpark må være minst 15 ganger rotorbladenes lengde for at de ikke skal ødelegge vindforholdene for hverandre. Vi må derfor skille mellom areal som blir direkte berørt med veier, oppstillingsplasser og annen infrastruktur og arealet til hele planområdet. Som det vil fremgå senere i innlegget er vanligvis bare noen få prosent av planområdet direkte berørt.Et tidligere innlegg har satt det nyttbare energibehovet til en person lik ti tusen kWh per år. Når vi deler årsproduksjonen til nye vindparker med det direkte berørte arealet, ser vi at cirka 10 m2 er nok for å dekke det behovet. Når vi gjør det samme med hele planområdet, ser vi at cirka 300 m2 er nødvendig for å dekke det behovet.
Vindkraft i USA
National Renewable Energy Laboratory (NREL) i USA har studert 172 vindkraftprosjekter, og funnet at vindparker i gjennomsnitt legger direkte beslag på 10000 m2 per MW kapasitet. Med kapasitetsfaktor 37 prosent tilsvarer det 31 m2 for å dekke energibehovet til en person.Direkte beslag er tilførselsveier, kabler og opparbeidet område rundt vindturbinene. 70 prosent av dette direkte beslaget til en vindpark er midlertidig under byggeperioden. Det kan tilbakeføres til sin opprinnelige bruk etterpå. Nettstedet Sciencing referer til den samme NREL rapporten som jeg nettopp gjorde, og Sciencing sier at 1 MW kapasitet legger beslag på 3035 m2. De har opplagt trukket fra arealene som bare ble midlertidig beslaglagt, noe jeg synes er galt, fordi det vanligvis ikke er mulig å få dem helt tilbake til slik de opprinnelig var.
Undersøkelsen til NREL ble gjort i 2009 og omfatter vindturbiner bygget frem til da. Dagens vindturbiner har vesentlig større kapasitet, noe som gir mer kapasitet per beslaglagt m2 .
NREL rapporten vurderte også planområdene til vindparkene, dvs. når også det urørte arealet mellom vindturbinene ble tatt med. De kom frem til 350 m2 per kW, som tilsvarer 1079 m2 for å dekke energibehovet til en person. Her er det større variasjoner mellom vindparkene enn det er for det direkte beslaget, og det er også større rom for subjektive vurderinger.
Vindkraft i Norge
NVE har i Forslag til ramme for vindkraft, publisert i april 2019, vurdert plassering av landbasert vindkraft. Basert på data fra seks vindparker som er bygget i de siste årene, anslår rapporten i sin tabell 2 at de direkte beslagene før tilbakefylling av midlertidige veier er 1045 m2 per GWh per år. Det tilsvarer 10,5 m2 for å dekke det nyttbare energibehovet til en person.I følge NORWEA dekker de direkte fysiske inngrepene 2-3 prosent av planområdet. Det gir et misvisende bilde av naturinngrepene når en skriver om arealet til planområdet samtidig som en viser bilder av de direkte fysiske inngrepene, slik NRK har gjort. NVE skriver i sin rapport at planområdet for nye vindparker forventes å være 30 dekar per GWh per år. Det tilsvarer 300 m2 for å dekke energibehovet til en person.
TrønderEnergi gir en fin oversikt over planområdet for Frøya vindpark med sine 14 vindturbiner. Der vil det bli 2,12 vindturbin per km2 , og vindparken trenger 327 m2 planområde for å dekke det nyttbare energibehovet til en person. Nettsiden kvantifiserer ikke arealet som blir direkte belagt med veier og oppstillingsplasser, men kartet på nettsiden indikerer at det bare er noen prosent av planområdet.
Arealestimatene til NVE er cirka en tredjedel av estimatene til NREL. Jeg tror at det er fordi NVE estimatene er nyere og derfor ser på vindturbiner med større kapasitet enn NREL gjorde.
Vindkraft i Danmark
Danmark hadde ved utgangen av 2018 installert vindkraft med tilsammen 6,12 GW kapasitet i følge dette regnearket til Danish Energy Agency. 4,42 GW av disse er på land og 1,7 GW er offshore. Norge hadde ved utgangen av 2018, i følge både Vindportalen og NVE, installert vindkraft med tilsammen 1,67 GW kapasitet, alt på land. Fastlands-Norge har cirka 7,5 ganger større areal enn Danmark (323787 km2 mot 42933 km2). Dvs. at vindkraftkapasiteten per arealenhet i Danmark er cirka 20 ganger større enn i Norge. I Norge er det under bygging nye vindparker med kapasitet på 2,32 GW. Selv når alle disse en gang i fremtiden er satt i drift, vil vindkraftkapasiteten per arealenhet i Norge være en åttendedel av hva den var i Danmark ved utgangen av 2018.(Wind Europe publiserer gode oversiktsdata, bl.a. rapporten Wind energy in Europe in 2018. Tallene for Norge stemmer med dataene jeg har benyttet i forrige avsnitt. Men for Danmark har de en litt lavere total kapasitet enn Danish Energy Agency oppgir, 5,8 GW mot 6,12 GW.)
Bunnfast offshore vindkraft
I følge Wikipedia har Danmark 14 offshore vindparker i drift med tilsammen 1,3 GW kapasitet. (Det er litt mindre kapasitet enn Danish Energy Agency oppgir). De står alle på mellom 0 og 20 meter dyp, dvs. grunt vann. Det siste av disse ble satt i drift i 2013 med 111 vindturbiner hver med kapasitet 3,6 MW. Det første ble satt i drift i 1991 med 11 vindturbiner hver med kapasitet 0,45 MW. I 2019 vil 3 anlegg bli satt i drift med tilsammen 757 MW kapasitet. Disse anleggene har tilsammen 90 vindturbiner hver med kapasitet mellom 8,3 og 8,4 MW. Det siste anlegget som ble satt i drift, har kapasitetsfaktor 46,7 prosent, mens det første har kapasitetsfaktor 23,8 prosent.Offshore vindkraft har ikke de samme miljøkonsekvensene som landbasert vindkraft har. NVE skriver i sitt Forslag til ramme for vindkraft at kommersielle, havbaserte vindparker i drift er i all hovedsak bunnfaste installasjoner bygget i grunne havområder. Kostnadene for bunnfast offshore vind har sunket mye i de senere årene. Men for Norge er bunnfast offshore vindkraft lite aktuelt pga. havdyp og topografi. Vi må satse på flytende offshore vindkraft, men det ligger frem i tid. NVE skriver at i motsetning til bunnfaste havvindturbiner, er flytende turbiner en umoden teknologi som foreløpig hovedsakelig bygges som demonstrasjonsprosjekter.
Flytende offshore vindkraft
Equinor jobber med Hywind Tampen prosjektetet der 11 flytende vindturbiner, hver med kapasitet 8 MW, skal dekke cirka 35 prosent av det årlige kraftbehovet til de fem platformene på Snorre- og Gullfaksfeltene. Equinor skriver at arbeidet ikke vil starte før det er tatt investeringsbeslutning for prosjektet. Sysla har en god artikkel om flytende havvind der de skriver at Equinor har søkt staten om å få dekket halvparten av investeringene til Hywind tampen. Sysla-siden sier at vindkraft på land nå er konkurransedyktig uten subsidier, men at flytende havvind ikke er det ennå. Hvis flytende havvind fra Nordsjøen skal benyttes i Norge, kommer utgifter med kabler til fastlandet og integrering i strømnettet i tillegg til selve vindturbinene.Professor Finn Gunnar Nielsen ved Universitetet i Bergen skrev i Aftenposten 29. mars 2019 at flytende vindparker i Nordsjøen med kapasitet tilsammen 140 GW kan produsere 560 TWh/år. Han har da regnet med kapasitetsfaktor så høy som 46 prosent pga. de stabile vindforholdene i Nordsjøen. Nielsen brukte dette for å illustrere at det er mulig å erstatte den nyttbare energien i gasseksporten vår med strøm fra vindkraft.
Ingen kommentarer:
Legg inn en kommentar