Vindenergi

Vindkraft
Det blæser meget i Danmark. Men det blæser sjældent så vildt, at vinden begynder at kaste rundt med huse og træer. Derfor er Danmark som skabt til at udnytte vindens kræfter.

Vindmøller kan producere elektricitet af vinden. En stor havvindmølle kan dække 1.000 husstandes årlige elforbrug.

Møllens vinger sidder fast i det, der hedder et nav. Møllevinger og nav hedder til sammen en rotor. Når vinden blæser, drejer rotoren rundt, og vinden bliver lavet om til mekanisk energi. Inde i vindmøllens hus bliver den mekaniske energi lavet om til elektrisk energi, som kan sendes ud på elnettet.

I dag står der omkring 5.000 vindmøller i Danmark. De sørger for elektricitet til hver femte dansker. Det er verdensrekorden. Og vi kan trække endnu mere energi ud af vinden. I år 2008 regner man med, at en fjerdedel af vores elforbrug bliver dækket af vindenergi. Tre ud af fire danskere mener, at vi bør dække halvdelen af vores el-forbrug med vindkraft.

Meget vindkraft i elnettet er en stor udfordring
I et elsystem skal der hele tiden være balance mellem produktion og forbrug. Vindmøller producerer bogstavelig talt elektricitetsom vinden blæser, og vindens kraft følger ikke nødvendigvis vores behov for elektricitet. Det skal elsystemet være i stand til at håndtere. Det giver som regel ikke problemer, hvis 10 procent af energien i et land kommer fra vindkraft. Men ved 20 procent begynder det at give problemer, og ved 50 procent vindkraft skal hele elsystemet bygges og indrettes på at der er meget vindkraft.

Elsystemet skal kunne følge med de skift, der er i vindens blæsen. Det kræver at elsystemet er fleksibelt. Kraftværkerne skal for eksempel kunne skrue op og ned for deres elproduktion i takt med om vinden blæser eller ikke blæser. Vores forbrug skal også være fleksibelt. Vi skal for eksempel i højere grad til at bruge elektricitet når det er der. Måske skal opvasken og vasketøjet klares om natten i stedet for om dagen, når der er pres på elsystemet. Hvis vi får flere højspændingskabler bliver det også lettere at fordele elektriciteten over store afstande. Og endelig kan elektriciteten lagres eller omsættes til en anden energiform som for eksempel varme i fjernvarmenettet.

Fordele og ulemper
Fordelen ved vindenergi er, at en vindmølle skaber 80 gange så meget energi i sin levetid, som der går til at fremstille, vedligeholde og skrotte den.

Ulempen er, at vindmøllen kun producerer elektricitet, når vinden blæser. Den kan altså ikke klare vores energibehov alene. Den skal suppleres med andre energiformer. Man har heller ikke fundet en effektiv måde at gemme den ekstra elektricitet der produceres, hvis det blæser meget. Her ligger løsningen måske ret tæt på. For vindmøllernes overskudselektricitet kan bruges til at spalte vand i brint og ilt. Brinten kan lægges på lager og bruges som brændstof. En anden ulempe ved vindmøllen er, at den kan støje og forstyrre øjet. Mange mennesker vil for eksempel gerne undgå at kigge direkte ud på en vindmøllepark.

Spørgsmål
Hvor mange vindmøller synes du, vi skal have i Danmark? Ville du bryde dig om at kigge direkte ud på en vindmøllepark fra din stue? Skal vi acceptere, at vilde fugle bliver forstyrret og slået ihjel af vindmøllevingerne? Bør vi forske endnu mere i at forbedre vindmøllerne, så de kan levere mere ren energi – og så vi kan gemme overskudsenergi, fra dage hvor det blæser meget?

Tankeeksperiment: Hvad sker der med vindenergien i fremtiden?
Allerede i år 2010 vil vindmøllerne sandsynligvis dække 25% af danskernes elforbrug. I 2020 kan vi komme helt op på 50% af elforbruget.

De store havvindmøller vil sandsynligvis blive udviklet, så de får en kapacitet på 10 MW i modsætning til de 5 MW som de store havvindmøller har i dag. For hver time en 10 MW mølle arbejder producerer den 10 MWh energi. De store møller betyder, at det ikke nødvendigvis kræver flere vindmøller at dække vores elforbrug. Møllerne er bare blevet større, og produktionen er blevet billigere.

I årene frem mod år 2030 er det realistisk, at vindmøller kan komme til at dække en endnu større andel af vores elforbrug. Det afhænger dog af, at vi får indrettet et energisystem, som er mere fleksibelt, end det vi har i dag. For jo mere vi satser på noget, der er svært at forudsige, jo mere fleksibelt skal vores energisystem være. Vi skal i højere grad kunne styre, om vi får el fra kraftværker, vindmøller eller f.eks. store solcelleanlæg. Når vindmøller producerer ”for meget el ” kan den bruges til at spalte vand til brint og ilt. Brinten kan lagres og bruges som brændstof på kraftværket, når vinden ikke blæser. Kraftværket har måske oven i købet en aftale med dig som forbruger, om at de godt må slukke for din fryser eller din varmtvandsbeholder i nogle få timer, hvis der er mangel på elektricitet. Det kan godt batte noget, hvis 2 mio. frysere lige må ”holde kulden” uden elektricitet i 2 timer.

I 2020 er man sikkert også blevet bedre til at forudsige, hvor meget vind der vil komme, lige netop dér hvor vindmølleparkerne står. På den måde kan man undgå at starte et kraftværk, hvis man ved, at der kommer masser af vindenergi, som vindmøllerne kan høste. Det vil spare penge.

Men hvor stor forurening vil de nye store vindmøller skabe? Vil de støje væsentligt mere? Vil de forstyrre havmiljøet mere? Vil de ødelægge udsigten? Kan vi blive nødt til at leve med visse gener for at sikre en renere energi, end den vi får fra olie, kul og gas?

Fordele og ulemper med vindenergi
Vinden vil blæse til alle tider og give ren energi. En standard vindmølle til lands sparer miljøet for 1.200 ton CO2, som vi ellers ville have skabt ved at bruge kulkraft. Der er mange fordele ved vindmøller. Men der er også ulemper. Her kan du se de væsentligste.

Fordele
En vindmølle på land holder i cirka 20 år. Normalt tager det 2-3 måneder for en vindmølle at tjene sig selv ind igen. Og her har man endda indregnet den energi, der gik til at producere, installere, vedligeholde og bortskaffe vindmøllen.

En havvindmølle er endnu stærkere. Den lever 25-30 år, og den giver også omkring 50 procent mere energi end en land-vindmølle. En stor havvindmølle producerer typisk 3-5 MW pr time, når den arbejder for fuld kraft. Til gengæld koster det også cirka 50 procent mere energi, når man skal fremstille og installere en havvindmølle. Men alt i alt er den alligevel mere miljørigtig end en landvindmølle.

Ulemper
Vindmøller støjer - men ikke alle lige meget. Moderne møller er langt mere støjsvage end de første mølletyper. Møllerne forstyrrer også øjet, når man kigger ud over landskabet. Mange oplever det stressende at se på noget, der hele tiden er i bevægelse. Det hænger også sammen med at vingerne ”blinker”, når solens stråler reflekteres af vingens blanke overflade.

Spørgsmål
Hvordan måler man værdien af en god udsigt i forhold til værdien af ren energi? Bør man ikke udelukkende satse på havvindmøller, når de kan laves så meget større end landvindmøllerne?

Danmark er vindmøllernes land
Vi har omkring 5.000 vindmøller i Danmark. De dækker cirka 20% af vores elforbrug. Hvis al elektricitet skulle komme fra vindmøller måtte vi øge antallet fra 5.000 til ca. 25.000 vindmøller af den størrelse, vi kender i dag.

Men danske vindmøller snurrer ikke kun i Danmark. Vi sælger vindmøller til hele verden - det gælder lande som f.eks. Schweiz, Israel, USA, Mexico, New Zealand, Indien og Kina. Samtidig er der også kommet store udenlandske vindmøller til Danmark. Det gælder f.eks. vindmøller produceret af Siemens.

Danmark er det land i verden, der laver flest vindmøller. På listen over verdens 10 største vindmølleproducenter, er der 2 fabrikker i Danmark. Den ene ligger nummer 1. Det er Vestas Wind Systems A/S, og den anden ligger nr. 6. Det er Siemens Wind Energy.

Udviklingen af vindmøller går i øvrigt stærkt. For 20 år siden kunne de største vindmøller producere 50 kW elektricitet. I dag kan de største vindmøller producere 100 gange så meget - nemlig 5 MW elektricitet. Der er ingen tvivl om, at fremtidens vindmøller vil blive endnu bedre. Om bare 5 år kan der sikkert bygges vindmøller på 10 til 20 MW. I den danske energipolitik satses der også fortsat på vindmøller i fremtiden. Den vil blandt andet sikre, at der findes egnede pladser, hvor man kan placere nye vindmøller, og hvor man kan teste nye typer af vindmøller. De nye store vindmøller kræver nyt design. F.eks. er rotordiameteren helt op til 200-250 meter, og den enkelte vinge er op til 125 meter lang!

I dag dækkes 85% af det danske energiforbrug af fossile brændsler - olie og kul og naturgas. Men i fremtiden skal vi satse mere på vedvarende energi. Målet er, at mindst 30% af vores samlede energiforbrug skal komme fra vedvarende energi i år 2015. Her spiller vindmøllerne en stor rolle.

Spørgsmål
Hvor stor en del af Danmarks energiforbrug synes du, der bør komme fra vindmøller? Bør man ikke forsøge at udvikle vindmøller, der er endnu mere effektive, end dem man kender i dag? Der er selvfølgelig en grænse for, hvor stor en vindmølle kan blive – men hvor går denne grænse?

Hvor kommer vinden fra?
Det blæser, fordi luften har forskellig temperatur rundt om på Jorden. Det er solen, der sørger for de forskellige temperaturer. Sol giver altså vind. Varm luft er lettere end kold luft. Derfor stiger den varme luft opad. Det giver et undertryk nede ved jordens overflade. Det kalder man også for et lavtryk.

Til gengæld opstår der et overtryk, dér hvor luften falder ned til jorden igen. Det kalder man også et højtryk.

Lavtrykket suger luft til sig fra de områder i nærheden, hvor trykket er højere.

På den måde opstår der vind. Vindstyrken afhænger af:

• Hvor stor forskel der er på lavtryk og højtryk
• Hvor stor afstand der er mellem lavtryk og højtryk

Jordens rotation får i øvrigt vindene til at dreje - til højre på den nordlige halvkugle og til venstre på den sydlige halvkugle. Derfor snurrer vinden rundt om et lavtryk - mod uret på vores halvkugle.

Watt
Den elektricitet, som kraftværker og vindmøller producerer måles i watt:

1 kW = kilowatt = 1.000 watt
1 MW = Megawatt = 1.000 kW
1 GW = Gigawatt = 1.000 MW
1 TW = Terawatt = 1.000 GW

Vi køber elektriciteten i kilowatttimer – d.v.s., vi betaler for den tid, vi bruger en vis mængde elektricitet. Når vi har en 60 watt pære tændt i 1.000 timer betaler vi for eksempel 60 kWh = kiloWatthour, hvor hour=time.

Elektriciteten fra vindmøller måles i MW (megawatt) og MWh (megawatttimer). Forskellen på MW og MWh er, at MW fortæller hvor stor en kapacitet en vindmølle har. Det kalder man også effekten. MWh angiver den mængde energi, vindmøllen producerer, når den kører. Det svarer lidt til forholdet mellem kilometer og kilometer i timen. Hvis en vindmølle er i drift i 1.000 timer og dens kapacitet er 5 MW, så har den produceret 5.000 MWh energi.

Kilde: SEAS-NVE