Vindkraft: Slik fungerer vindkraftmøller

Det satses stort på vindkraft i Europa, men også i mange andre land. I dag står det for en betydningsfull andel av verdens totale energiforbruk.

Mange lurer derfor på hvordan vindmøller fungerer og hvordan strøm skapes av vindkraft. Produksjonen av strøm bruker samme prinsipp som mange energikilder, men det er vinden som er kilden.

Dessverre er det ikke bare fordeler med vindkraft, som med alle andre energikilder - men vindkraft har også mange fordeler.

Tips: Spar penger på strøm - finn billigste strømavtale ved å sammenligne strømselskaper eller ved å fyll ut vårt tilbudsskjema for å få uforpliktende tilbud, det er helt gratis!

Hva er vindkraft?

Vindkraft utnytter vinden som energikilde ved å omforme bevegelsesenergien i vinden til elektrisk energi ved hjelp av store turbiner.

De fleste har nok erfart at det kan være mye kraft i vind, særlig i kastene - og det er denne bevegelsesenergien som omformes til strøm.

Denne energien er fornybar, siden det alltid vil blåse. Man kan dermed ikke bruke opp energikilden, i tillegg til at de fleste land vil ha mindre eller store arealer som kan utnyttes til vindkraft.

I dag produseres det både strøm fra vindkraft på land (Kilde, Nve.no), men mye mindre kommersielt til sjøs. Det er som regel best med vindkraft til sjøs for nærområdet og faunaen, men det er billigere å produsere vindkraft på land.

Vindkraft krever imidlertid at forholdene ligger til rette for at man kan kunne produsere elektrisitet nok (vind), og investeringskostnadene er samtidig svært høye.

Slik fungerer vindmøller og vindkraft

Vindkraft er en fornybar og grønn energikilde - Zoom inn på bildet for å se detaljene bedre. (Foto- Norgesprisstrøm)

Vindkraft utnyttes kommersielt ved bruk av vindmøller, ofte gjennom såkalte vindparker med flere mindre eller store vindmøller ved siden av hverandre.

Som regel er vindmøllene ganske store, da de må være av en viss størrelse for å utnytte energien på en effektiv måte. De er vanligvis mellom 180-230 meter totalt, noe som er rundt dobbelt så høyt som Oslo Plaza. (Kilde, Raddisonhotels.com)

Slik fungerer vindmøller og vindkraft:

1. Vinden treffer bladene: Vinden blåser mot de aerodynamiske rotorbladene og får dem til å rotere. Vindmøllene kan justeres slik at produksjonen holdes relativt jevn.
2. Hovedakselen roterer: Rotorbladene snurrer rundt en aksel som går inn i maskinhuset (nasellen) på toppen av tårnet.
3. Girkassen øker farten: En girkasse gjør de langsomme rotasjonene fra bladene om til høy hastighet eller kontrollerer bladene dersom vinden er for kraftig.
4. Generatoren produserer strøm: Den høye rotasjonsfarten driver en generator som gjør bevegelsen om til elektrisk strøm. (magneter og kobberledninger som roterer om hverandre)
5. Strømmen sendes ut i nettet: Strømmen ledes i kabler ned gjennom tårnet, transformeres til riktig spenning, og sendes ut til strømnettet.

Lær mer: Dette er samme prinsipp (turbiner og generatorer) som mange andre energikilder også bruker, for eksempel vannkraftverk, kullkraftverk og kjernekraftverk - det er bare energikilden som varierer.

Fordeler

De største fordelene med vindkraft er tilgjengeligheten og at den er fornybar. Vind er kanskje ikke så overraskende - svært tilgjengelig i store deler av verden.

Fordeler med vindkraft:

• Optimal supplering: Vindkraft er en optimal suppleringskilde til andre energikilder, men fungerer ikke like bra uten tilgang på annen energi, da det ikke produseres strøm hvis det ikke blåser nok.
• Lave produksjonskostnader: Når vindmøllene er bygget ut, er det lave produksjonskostnader - siden energikilden er vind. Det koster lite å drifte systemet, men det er dyrt å bygge ut.
• Store inntekter: Store inntekter til vertskommuner som får betaling i form av skatter fra arbeidere, eiendomsskatt, produksjonsavgift og grunnrenteskatt.
• Ingen direkte utslipp under drift: Vindparker har ingen direkte klimagassutslipp under drift, i motsetning til fossile energikilder. Det er imidlertid utslipp knyttet til produksjon og installasjon.
• Rask utbyggingstid: Vindmøller er relativt raske å bygge ut, og kan begynne å produsere strøm svært raskt sammenlignet med for eksempel kjernekraft.
• Høy produksjon i vinterhalvåret: En av årsakene til at vindmøller er bra i mange områder, er at de ofte produserer mer strøm i vinterhalvåret på grunn av mer vind.
• Vindmøller på land: Vindmøller på land er generelt svært energieffektive og i teorien blant de mest effektive energikildene - spesielt på grunn av avgifter og klimakvoter knyttet til andre energikilder.

Ulemper

Siden strøm ikke kan lagres effektivt i stor skala enda, er den største ulempen at man ikke kan styre når vindmøllene skal produsere strøm. Dette gjør at land som har mye vindkraft, kan slite med å møte energibehovet i enkelte perioder.

Dette er ulempene med vindkraft:

• Fravær av innebygd lagring: Vindkraft kan ikke lagres som energikilde, kun strøm. I dag finnes det ingen effektive måter å lagre store mengder strøm på, selv om det forskes mye på dette.
• Uforutsigbar produksjon: Vindkraft er som navnet tilsier, avhengig av vind. I perioder med lite vind, kan man derfor ikke produsere store mengder strøm.
• Masseødeleggelse av natur: Vindmøller tar enormt med plass, og er et stort inngripen i den lokale faunaen. Det kan også ødelegge mangfoldet i områdene det bygges og påvirke dyr og insekter.
• Skjulte systemkostnader: Selv om vindkraft i teorien er svært energieffektivt, er det dyrt å bygge ut strømnettet som kreves for å drifte vindmølleparker effektivt.
• Økonomisk sårbarhet: Siden land og regioner med store vindmølleparker produserer mye strøm når det blåser mye, vil strømmen i praksis være ''gratis'' i vanlige markeder. Dette gjør vindkraft svært volatilt.
• Slitasje og opprydning: Siden vindmøller slites relativt fort - 20-25 år, er opprydningsarbeidet viktig dersom selskapet som eier disse slår seg konkurs osv.
• Visuelle og miljømessige plager: Vindmøller er umulige og ignorere på grunn av høyden. De er også særlig støyende for lokalbefolkningen, og vil påvirke lokalmiljøet i mange tilfeller.
• Bebyggelse: Vindmøller er mest effektive dersom de bygges i nærheten av annen bebyggelse, siden det er dyrt å transportere strøm over store områder eller bygge ut strømnettet.

Er vindkraft en fornybar energikilde?

Vindmøller er gigantiske og måler ofte mellom 180-230 meter totalt. (Foto- Magnific)

Ja, vindkraft er fornybart siden vinden er fornybar. Så lenge det blåser vil vindkraft være en energikilde man kan utnytte. Produksjonen og installasjonen av vindmøller krever imidlertid bruk av materialer som ikke er like fornybare.

Men i helhet er vindkraft en svært fornybar energikilde. Dette er en av hovedårsakene til at vindkraft har blitt så populært, da det finnes store mengder vind stort sett over alt.

Noen områder vil av naturlige årsaker ha mer og kraftigere vind enn andre steder, men tilnærmet alle land kan i praksis utnytte vindkraft i enkelte regioner.

Det forskes også mye på vindkraft til sjøs, da det blåser mer til havs enn på land hvor vinden ofte dempnes opp av fjell, byggverk, trær og annet før det når vindmøllene.

Dette gjør ikke vindkraft bare fornybart, men mer bærekraftig og bedre miljømessig, da vindmøller på land har store konsekvenser for den lokale faunaen, men også bomiljøet til mennesker.

Les også: Geotermisk energi og bølgekraft - lær mer om disse energikildene.

Fakta om vindkraft: 5 ting man burde vite

Her er noen interessante fakta om vindkraft som alle burde vite, men som ikke har med verken fordeler, ulemper eller hvordan vindkraft fungerer å gjøre!

• Betz' lov setter en absolutt fysisk grense for effektiviteten: Det er teoretisk umulig for en vindmølle å utnytte mer enn 59,3% av den totale energien i vinden som passerer rotoren.
• Den første vindmøllen ble bygget i 1887: Charles F. Brush fra Cleveland i Ohio bygget den første vindmøllen i 1887. Den produserte nok strøm til å drive et par lyspærer, men var gigantisk.
• Rotorbladenes tupper bryter nesten lydmuren: I full storm bryter nesten rotorbladenes tupper lydmuren. Ytterkanten kan rotere med en hastighet på rundt 250-300 km/t ved full storm.
• SF6-gass i turbinene: Denne klimagassen er den kraftigste vi kjenner til, og er hele 23 500 ganger sterkere enn CO₂ dersom den lekker ut i atmosfæren. Dette har ført til strenge internasjonale krav til vindkraft.
• Danmark og Kina er størst: I Danmark stammer rundt 50% av strømmen som produseres fra vindkraft, mens Kina har den desidert største produksjonen totalt av alle land i verden.

Spar penger: Sammenlign tjenestene og strømavtalene til Ishavskraft og Klarkraft.

Oppsummering: Vindkraft i Norge

Norge står i en helt unik særstilling i Europa, da vi har geografi byr på noen av de beste vindforholdene for vindkraft i Europa. Vi har lange kystlinjer med masse vind.

I tillegg har vi vannkraft som fungerer svært stabilt og kraften kan lagres i store vannmagasiner som kan supplere vindkraft i perioder hvor det er lite vind.

Dette gjør at vindkraft i Norge, i teorien vil være svært effektivt - og spesielt da på land. På den andre siden er vindkraft svært invasivt når det kommer til den lokale faunaen og lokalbefolkningen.

Det møter derfor mye motstand, siden vi i praksis er selvforsynt med strøm, vil all videre produksjon av strøm være til salgs myntet på utlandet. Mange mener derfor at det ikke er nødvendig å bygge ut mer vindkraft i mange regioner.

Siden vindkraft fungerer best i nærheten av annen bebyggelse og det allerede eksisterende strømnettet, skjer utbyggingen ofte i områder hvor folk allerede eksisterer, kjører forbi eller bor.

Derfor satses det mye på havvind, da dette ikke påvirker lokalbefolkningen, den lokale faunen og dyrelivet og man får det dermed på avstand uten å ødelegge for utsikt og natur i like stor grad.