Offshore vindkraft

Norge har enorme vindressurser som kan utnyttes til kraftproduksjon både på land og offshore. Utfordringer på land er i første rekke knyttet til folkelig aksept og økonomi for utbygger. Utbygging offshore, og da på dypt vann utenfor synsvidde fra land, krever utvikling av teknologi. Her har Norge mulighet til å utnytte kompetanse fra offshore olje og gassvirksomhet, og kan bli en betydelig industriell aktør.

Teknologi
Vind er masse i bevegelse, altså energi. I en vindturbin omdannes noe av denne bevegelsesenergien til elektrisitet. Et vindkraftverk består av en eller flere vindturbiner med tilhørende interne elektriske anlegg. En vindturbin består av tårn, blader og maskinhus (nacelle) med generator, gir og kontrollsystem. Vinden setter turbinbladene i bevegelse, på samme måte som en flyvinge i bevegelse gir «løft» til et fly. Energi overføres fra turbinen via drivakselen til en generator inne i maskinhuset. Generatoren omdanner bevegelsesenergien til elektrisk energi som overføres videre via transformator ut på elektrisitetsnettet. En vindturbin kan utnytte opp til 50 prosent av bevegelsesenergien i vinden som passerer rotorbladene.

Giret står for mye av vedlikeholdsutgiftene til en vindturbin. Flere selskap, blant annet det norske selskapet ScanWind, har utviklet vindturbiner med en girfri permanentmagnetgenerator. Vindmøllene til ScanWind er blant annet installert på Hundhammarfjellet vindpark i Nord-Trøndelag.

Hundhammarfjellet vindpark

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For å få mest mulig effektiv arealutnyttelse, er det vanlig å plassere mange vindturbiner på samme område. Da kalles det vindpark. Hver vindpark som kobles til høyspentnettet utgjør et vindkraftverk, og hver vindtrubin utgjør et aggregat i kraftverket.

Utbredelse av vindkraft
På verdensbasis er vindkraft den hurtigst voksende energiteknologien målt i prosentvis økning i årlig installert kapasitet. Industrien har siden starten på åttitallet vokst fra små lokale bedrifter til store konsern med en samlet årlig omsetning på 100 milliarder kr (2005).

Globalt er installert effekt økt fra 2 500 MW i 1992 til 59 200 MW ved utgangen av 2005. Det tilsvarer en årlig vekst på ca. 30 prosent. I Europa satses det betydelig på vindkraft. Mer enn 75 prosent av den nye kapasiteten i verden er installert i Europa.

Selv om de beste vindforholdene finnes i Nord-Europa, er det særlig i Tyskland og Spania den største veksten har vært de senere år. I Danmark er andelen vindkraft i elektrisitetsproduksjonen 20 prosent, mens den er på fem prosent i Tyskland og Spania.

I 2008 ble det installert mer vindkraft enn noen annen energikilde i Europa. Hele 43 prosent av ny installert kapasitet kom fra vindkraft, langt mer enn olje-, gass- og kullkraft. Vindkraft er nå den kraftressursen som øker mest i Europa. Med 105 TWh produsert i 2007, er vindkraft også i ferd med å bli en av de store kraftkildene i Europa. Den europeiske vindenergiorganisasjonen EWEA har jevnlig justert opp estimatene for vindkraftproduksjonen i 2010, fordi kapasiteten har økt mye raskere enn beregnet.

Offshore vindkraft i Europa vokser sterkt. Det er nå planlagt 100 MW med offshore vindkraft i Europa, og mesteparten av dette er lokalisert i Nordsjøen. Når dette er utbygd vil vindkrafta stå for 10 prosent av Europas totale elektrisitetsproduksjon.

Vindkraft i Norge
Norge har meget store vindressurser. De norske vindressurser er vesentlig større enn i Tyskland og Danmark, som har bygd ut langt mer vindkraft enn Norge.

Årlig vindkraftproduksjon har økt i Norge fra 10 GWh i 1993 rundt 1 TWh i 2009. Den samlede effekten ved utgangen av 2009 var 420 MW. Disse tallene ventes å øke vesentlig de nærmeste åra da det allerede er gitt konsesjon for bygging av ytterligere 1 400 MW (ca 4,4 TWh) vindkraft.

Det offisielle målet om 3 TWh årlig vindkraftproduksjon i Norge innen 2010. Selv om det er gitt tilstrekkelig med konsesjon for å nå dette målet, vil det ikke nås med dagens støttenivå. Potensialet for vindkraft i Norge er imidlertid langt større enn dette og det er meldt konsesjon om 66 TWh vindkraft til NVE.

Norsk industri har nå begynt å involvere seg i vindkraftindustrien. Blant annet har Aker Værdal levert understell til den tyske offshore vindparken Alpha Ventus.

Substructures for offshore wind turbines on its way from Aker Verdal in Norway to Alpha Ventus in Germany. Photo: Aker Solutions

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Med sin lange kompetanse innen offshorenæringa satser Norge stort på utvikling av vindmøller til havs. Flytende vindmøller er et område som er spesielt interessant i Norge. Disse kan installeres langt fra land hvor vindforholdene er gode og man unngår den visuelle forurensninga. Høsten 2009 ble verdens første fullskala flytende vindmølle, Hywind, installert utenfor kysten av Karmøy. Det er flere andre norske konsepter for flytende vindmøller på tegnebrettet, blant annet Sway og WindSea.

Verdens første flytende vindmølle blir tauet på plass utenfor kysten av karmøy, høsten 2009. Foto:Øyvind Hagen/StatoilHydro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Forskningsaktiviteter ved SINTEF, NTNU og IFE
SINTEF, NTNU og IFE samarbeider om vindkraftforskning og utvikling. Samarbeidet sikrer nødvendig ekspertise innenfor alle involverte fagfelt. Forskningen har hovedvekt på offshore vindkraft og favner om alt fra konstruksjoner, oppankring, nye typer vindturbiner, turbinblader og mye mer.

I overkant av 100 forskere og stipendiater på NTNU, SINTEF og IFE jobber med vindkraft og SINTEF leder FME-senteret NOWITECH.

Mer informasjon
Norwegian Research Centre for Offshore Wind Technology (NOWITECH)
VIVA – Teststasjon for vindkraftverk
Vindkraft FoU ved SINTEF Energiforskning
Vindkraft – elektroteknisk lab ved NTNU
NORWEA
The European Wind Energy Association (EWEA)
NVE
vindkraft.no

Spin-off-selskaper fra NTNU, SINTEF og IFE
Chapdrive
Smartmotor
Kjeller vindteknikk

Kontakter
Forsker John Olav Tande, 91 36 81 88 (Sintef Energiforskning)
Forsker Per Finden, 63 80 61 07 (IFE)
Professor Geir Moe, 73 59 46 27 (NTNU)