VIND FORMATION. Af Steffen Damborg. Norge kan blive et af de store eksportmarkeder

Transkript

1 NR.7 APRIL 1997 N Y H E D E R F R A V I N D M Ø L L E I N D U S T R I E N VIND FORMATION Billigere havvindmølleparker side 4-5 Nye fundamenter til offshore vindmøller side 6 Megamarked for megawatt-møller side 7 Vindmølleindustrien modtager pris side 8 Vindmølleindustrien er flyttet side 8 Norge har begrænsede ressourcer af billig vandkraft. Derfor vokser interessen for vind. NORDMÆND VIL HAVE DANSK VINDKRAFT Af Steffen Damborg Vester Voldgade 106 DK 1552 København V Tel Fax danish@windpower.dk Norge kan blive et af de store eksportmarkeder for den danske vindmølleindustri. Med km kyststrækning og vandkraft som akkumulatorbatteri kan vindkraft blive et værdifuldt bidrag til elforsyningen. Norge har nemlig ikke uanede reserver af billig vandkraft. STIGENDE INTERESSE I øjeblikket står der kun 12 vindmøller i Norge mod i Danmark, men nu vil nordmændene have vindenergi i deres elnet. De danske vindmølleproducenter siger samstemmende, at de i øjeblikket modtager forespørgsler fra flere norske kraftværker om vindkraft. Derimod koncentrerer embedsmændene i det norske Olie- og Energiministerium sig næsten udelukkende om vandkraft og bioenergi, når det drejer sig om elforsyningen. Ministeriet har derfor ingen klar politik for vindkraft, og der er ingen aktuelle planer om at kortlægge vindkraftens muligheder i det store og vindrige land. BEHOV FOR MERE EL Selvom de norske ministerier ikke viser den store interesse for vindkraft, så er kraftværkerne meget interesserede. Den øgede interesse fra kraftværkerne skyldes flere faktorer: Fortsættes side 2.

2 VINDFORMATION Udgives af Må gerne citeres med kildeangivelse. Redaktionen er afsluttet den 7. april 1997 Design og produktion: Mikael Trägårdh Design Tryk: Quickly Tryk A/S Ansvh. redaktør: Søren Krohn ISSN SÅ TIL SØS 98,6% af de danske vindmøller, der blev solgt i 1996, blev opstillet på land. Det billede vil ændre sig. De danske forsøg med vindmølleparker til havs ved Vindeby nord for Lolland og ved Tunø Knob vest for Samsø har bragt dansk knowhow om offshore vindkraft helt i front internationalt. Det skyldes især en meget grundig opfølgning af resultaterne fra de to parker fra såvel deres ejere elselskaberne som producenterne og Forskningscenter Risø, DTU og Energistyrelsen. En overraskende stor elproduktion fra den seneste vindmøllepark ved Tunø Knob har ført til et nyt vindmåleprogram til havs, der har afsløret at vindressourcerne er større end man kunne få indtryk af ved at måle på den første parks specielle beliggenhed ved Vindeby. Nu viser beregninger på nye fundamenttyper, at etableringsomkostningerne kan bringes ned, samtidig med at de nye megawatt-møller giver væsentlige stordriftsfordele. Derfor sætter dette nummer af Vindformation offshore vindkraft i fokus. For det første oplevede nordmændene markante prisstigninger på el i 1996 som følge af manglende nedbør til forsyning af vandkraftværkerne (elpriserne er dog faldet siden). For det andet erkender den norske elsektor, at et fortsat stigende elforbrug på længere sigt ikke kan dækkes af de eksisterende vandkraftværker. Dette kan blive kritisk, eftersom mulighederne for at opføre nye vandkraftværker er stærkt begrænsede. De bedste områder for etablering af vandkraftværker er allerede udnyttet. Nye vandkraftværker vil derfor kræve meget store investeringer, som vil øge prisen pr. kwh ganske betragteligt til omkring øre. Derved bliver vindkraft et interessant alternativ. NORSK BESØG Et af de kraftværker, der vil satse på vindkraft er Varanger Kraft, der forsyner det nordøstligste Norge nord for polarcirklen med el. Varanger Kraft har netop haft to repræsentanter i Danmark for at undersøge, hvad de danske vindmølleproducenter har at byde på. Alle forudsætninger er til stede, for at vindkraftudnyttelsen kan blive virkelig stor i Nordnorge. Vi forventer en årlig stigning i elforbruget på 1,5 pct. i de kommende år, og vi har begrænsede udbygningsmuligheder for vandkraft i området. Vindmøller er det billigste rene alternativ, siger civilingeniør Lene Mostue om baggrunden for turen til Danmark. Lys for enden af tunnelen. Civilingeniør Lene Mostue fra Varanger Kraft inspicerer et sæt norsk fremstillede vindmøllenav til danske 600 kw vindmøller. 2

3 Der er god plads til vindmøller i Østfinmark. Med indbyggere fordelt på km 2 er bebyggelse som her ved Hamningberg et særsyn. VARANGER KRAFT Varanger Kraft As har under arktiske vilkår ansvaret for elforsyningen i et km 2 stort område i de nordligste egne af Norge. Området er befolket med blot husstande og virksomheder, og selskabet ejes af de syv kommuner i området. Det er Varanger Krafts målsætning på længere sigt at blive mere selvforsynende med el, hvilket betyder en forøgelse af egenproduktionen. Dette vil kræve opstilling af mellem 75 og 100 danske megawatt-møller alt efter hvilken model, der vælges, forklarer civilingeniør Trond Tolk. Efter tidsplanen udfører Varanger Kraft vindmålinger i udvalgte områder i sommeren Målingerne fortsætter i ca. et år, hvorefter der skal opstilles forsøgsmøller på udvalgte steder i sommeren Lever vindmøllerne op til forventningerne, overvejer kraftværket at opstille vindmølleparker inden årtusindskiftet. Civilingeniør Trond Tolk mener, at der er tale om en dominoeffekt, når mange af de norske kraftværker i øjeblikket interesserer sig for danske vindmøller. Når det ene kraftværk begynder, følger de andre med, siger Trond Tolk. Effekten er blevet forstærket af de efter norske forhold meget høje priser på el sidste vinter, uddyber han. ARKTISKE VEJRFORHOLD Det, der optager elværksfolkene nord for polarcirklen mest, er, om vindmøller kan fungere under de ekstreme vejrforhold. Det er nemlig af stor betydning for økonomien, om f.eks. overisning af møllevingerne forringer aerodynamikken i længere perioder om vinteren, hvor behovet for strøm er størst. Når vindmøllerne opstilles i Varanger Krafts forsyningsområde, vil de nemlig være de nordligst placerede vindmøller i verden. Man kan derfor ikke umiddelbart overføre erfaringer med vindmøller fra andre områder til Varanger-området. En anden ting, der interesserer de to civilingeniører fra Nordnorge, er problemerne med at transportere og opstille møllerne i den nogen steder ufremkommelige arktiske natur. Møller af megawatt-størrelse er selv i adskilt tilstand af så store dimensioner, at normalt transport- og kranudstyr sandsynligvis ikke kan løse opgaven. TØBRUD FOR ARKTISK VINDKRAFT Efter en uge, hvor delegationsmedlemmerne blev bombarderet med sanseindtryk og informationer om de danske vindmøllers muligheder i Nordnorge, drog nordmændene hjem for at planlægge vindmålinger i området. Vind er der nok af langs Ishavet nær den russiske grænse. Den kolde og dermed tungere luft vil kunne give et ekstra højt udbytte af vindkraft. 3

4 FULD FART FREM FOR HAVVINDMØLLER Af Steffen Damborg VESTAS Større vindmøller, billigere fundamenter og ny viden om vindforholdene til havs gør fremtiden lys for offshore vindmølleparker. REGERINGEN SATSER PÅ VINDKRAFT Regeringens energiplan, Energi 21, har som målsætning, at der skal installeres megawatt vindkraft i danske farvande inden år 2030 (en megawatt er lig med kilowatt). Dermed vil offshore møllerne kunne dække ca. 1/3 af det danske elforbrug. Til sammenligning var den totale danske vindkraftkapacitet i Danmark ved udgangen af 1996 på 825 megawatt. Holder regeringens målsætning, skal havvindmølleparkerne producere mere end fem gange så meget el, som samtlige de landbaserede møller producerer i dag. MERE ENERGI Den væsentligste årsag til at placere møller offshore er, at en vindmølle kan høste mere energi på havet end på land. Vindens energiindhold vokser faktisk med vindens hastighed i 3. potens. Erfaringer fra forsøgsmøllerne ved Tunø Knob viser, at offshore vindmøller producerer væsentligt mere energi, end man har kunnet beregne med de modeller, som er udviklet til brug på land. MASSER AF VINDKRAFT Der er uanede mængder af offshore vindkraft. Beregninger, som EU har lavet, viser, at hele EUs elforbrug kan dækkes flere gange, hvis der opstilles vindmøller i havene omkring Europa. Vindressourcerne er dog ikke lige fordelt mellem landene. I havene omkring Danmark er der således opstillingsmuligheder nok til at dække Danmarks elforbrug mere end ti gange, så regeringens målsætning kan let opfyldes. FORDELE VED OFFSHORE VINDKRAFT Der er flere fordele ved offshore placering af vindmøller. Vores erfaringer fra vindmølleparken ved Tunø Knob er overraskende positive. Vindmøllerne producerer meget mere el end forventet, siger formanden for Elsam, Egon Søgaard. Vindmøllerne er en bedre forretning end først antaget. Elselskaberne har derfor besluttet at satse på opstilling af vindmøller til havs. Med placering af vindmøllerne til havs løser vi samtidig problemet med mangel på gode vindmøllepladser på land. En mangel, der efter Egon Søgaards opfattelse skyldes de meget restriktive kommuneplaner, der har gjort det særdeles besværligt at opstille vindmøller de senere år. Samtidig er de mest vindrige og dermed bedste pladser allerede i brug i dag, og der er grænser for, hvor mange møller der kan placeres på land. Med i elværkernes overvejelser har også været muligheden for billigt at nedbringe CO 2 -udledningen ganske betragteligt. Erfaringerne fra havvindmølleparken ved Tunø Kn mellem Århus og Samsø har givet Elværkerne blo 4

5 ob på tanden. UDFORDRINGER TIL HAVS Hidtil har problemet med offshore vindkraft været omkostningerne. Det er således meget dyrt at lave fundamenter til møllerne, ligesom tilslutningen til elnettet er en bekostelig affære, når møllerne placeres til havs. I en undersøgelse finansieret af Energiministeriets energiforskningsprogram har de tre rådgivende VESTAS ingeniørfirmaer LIC Engineering, NN&R, og RAMBØLL undersøgt tre forskellige fundamenttyper. Undersøgelsens konklusioner er overraskende positive. BILLIGERE FUNDAMENTER Omkostningerne til fundamenter og nettilslutning af store megawattmøller med de nye metoder er kun mellem 10 og 20 pct. større end de tilsvarende omkostninger ved opstilling af 500 kw-møllerne ved Tunø Knob og Vindeby. Dette er en meget lille merudgift i forhold til, at megawattmøllerne har op til tre gange så stor installeret effekt. ØKONOMI I HAVMØLLER Vindmølleparkerne ved Vindeby og Tunø producerer elektricitet til henholdsvis 55 og 49 øre pr. kwh. Denne pris kan reduceres væsentligt med de større møller og nye fundamenter. 39 øre pr. kwh er et konservativt bud på elprisen ved en havvindmøllepark ved Gedser rev eller Rødsand syd for Lolland, siger Jan Svenson, der har forestået de økonomiske beregninger i SEAS Vindkraftafdeling. Men et realistisk bud er måske nærmere øre pr. kwh, når vindmøllerne optimeres, fortsætter han. Årsagen til det markante prisfald er ikke mindst, at møllerne med de nye fundamenter kan placeres længere fra land. Derved opnås kraftigere og mere stabile vindforhold. En anden faktor er stordriftsfordele. Med opførelsen af en stor havvindmøllepark med 100 stk. 1,5 megawatt vindmøller, mindskes anlægsomkostningerne pr. mølle betydeligt. GENBRUGSFUNDAMENTER Fundamenterne er konstrueret til at kunne holde i 50 år, hvor vindmøllerne er lavet til at holde 20 år på land. På havet ventes levetiden for vindmøller at blive større end på land, måske 25 år, fordi der er mindre turbulens i vinden, dvs., at møllerne ikke udsættes for så svingende en vindpåvirkning som på land. Dermed sker der en mindre udmattelse af konstruktionen, f.eks. i form af metaltræthed. Det betyder, at et fundament kan klare to vindmøller i sin levetid. Herefter falder omkostningerne ved offshore elproduktion med endnu pct. Prisen på offshore produceret el bliver derved omtrent den samme som for onshore produceret vindkraft-el. Både elværkernes projekter og det halvt private projekt på Middelgrunden ved København ser særdeles lovende ud, siger direktør i Vindmølleindustrien, Søren Krohn. Branchen har brug for projekter i fuld skala gerne inden år 2000 for at kunne overbevise skeptikere i udlandet og slå igennem på eksportmarkederne for offshore vindkraft. Med en kraftig satsning på forskning og udvikling af nye teknologikoncepter og produktionsmetoder anslår Søren Krohn, at kilowatttimeprisen kan reduceres med op til 50 pct. i perioden frem til år Men i mellemtiden er der fortsat brug for gode landplaceringer til vindmøller, for også på landjorden forventes priserne at falde. 5

6 Beton er på vej ud som fundament til vindmøller på havet, som her ved Vindeby.Vindmølleindustrien har lært af oliebranchen: Stålkonstruktioner åbner helt nye muligheder med bedre økonomi. BILLIGERE FUNDAMENTER TIL HAVMØLLER Ny teknologi sænker prisen på vindmølleparker til havs. Den nye generation af megawattmøller kombineret med nyudviklede fundamenttyper gør vindkraftproduktion til havs økonomisk attraktivt. For Energistyrelsen har de tre rådgivende ingeniørfirmaer LIC Engineering, NN&R og RAMBØLL sammen med elværkerne undersøgt anlægsudgifterne for tre forskellige fundamenttyper. Fælles for de tre løsningsforslag er, at man har valgt stålkonstruktioner frem for beton. Beton har hidtil været det normale materiale til fundamenter, og er blevet brugt både ved Tunø Knob og ved Vindeby. FLEMMING HAGENSEN TRE TYPER På vanddybderne 5, 8 og 11 meter har de rådgivende ingeniørfirmaer undersøgt tre alternative fundamenttyper til en 1,5 megawatt vindmølle med en navhøjde på 55 m og en rotordiameter på 64 m. ENKELTPÆL Fundamentet består af en stålrørspæl på 3-4 meters diameter. Pælen rammes ned i havbunden. Hvor langt den skal ned afhænger af vanddybde, vind og vejrforhold samt møllens størrelse. Fordelen ved denne konstruktion er, at nedramning er en hurtig proces, og at pælene er simple at fremstille. Ulempen er, at større sten i havbunden kan gøre nedramningen af pæle besværlig eller helt umulig. LIC Engineering GRAVITATIONSFUNDAMENT Dette fundament udnytter, som navnet antyder, tyngdekraften til at holde møllen oprejst. Udgangspunktet for løsningsmodellen er de betonsænkekasser, som er anvendt ved både Vindeby og Tunø Knob. Fordelen er, at sænkekasserne kan færdiggøres på land, og at de kan bruges på alle havbundstyper. NELLEMANN, NIELSEN & RAUSCHENBERGER Ulempen er, at betonsænkekassernes vægt skal øges kolossalt ved større dybder. Derfor valgte projektet en løsningsmodel, hvor sænkekassen er en hul stålkonstruktion, der først fyldes med løst fyld efter placering på havbunden. TREBENSFUNDAMENT Denne fundamenttype bruges til boreplatforme. Fra et stålrør midt under møllen udgår gitterstænger i en trekant til de tre ben. Konstruktionen rammes ned i havbunden. Fordelen ved trebensmodellen er den lave egenvægt, samtidig med at konstruktionen ikke kræver forberedelser på havbunden, inden den placeres. Rapporten konkluderer, at de tre fundamenttyper prismæssigt er meget ens, og at funderingsomkostningerne kun er svagt stigende ved øget vanddybde. For alle de tre løsningsmodeller er stål det billigste materiale. EN FJERDE LØSNING? På Geoteknisk Institut arbejder civilingeniør, Ph.D. Jens Ole Steensen-Bach også med platforme til vindmøller til havs. Populært sagt arbejder jeg med et koncept, hvor en slags omvendt konservesdåse suges ned i havbunden ved hjælp af et undertryk inde i cylinderen, forklarer Jens Ole Steensen-Bach, der netop har modtaget et legat på kr. til forskningen. Hvis sugepæle-løsningen er anvendelig som fundament til offshore vindmøller, vil den under visse forhold være fremtidens løsning, mener Jens Ole Steensen-Bach. Undersøgelsen er færdig sidst i RAMBØLL Vindmøllefundamenter i Havet. Slutrapport EFP 96 Energistyrelsen, ELSAMPROJEKT, ELKRAFT m.fl. 6

7 Et dansk bygget elværk i 60 meters højde over Gammelby i Sydslesvig.Vindmøllen kan dække 800 familiers elforbrug. Megawatt-møllerne synes i virkeligheden af mindre i landskabet end mange mindre vindmøller. Omdrejningshastigheden er helt nede på 17 omdrejninger i minuttet. Det giver et roligt og stilfærdigt indtryk. MEGAWATT-MØLLER STORMER FREM De danske vindmøllefabrikanter oplever stor interesse for de nye store megawatt-møller. Specielt på det tyske marked er mulighederne store. Vestas Wind Systems har allerede solgt tre 1,5 megawatt-møller til Tyskland. Nu følger Nordtank Energy Group trop med et salg af 12 møller i megawatt-klassen. De tolv møller, som tilsammen koster 133 mio. kr., er blevet købt af en privat tysk investor. Møllerne, der skal opstilles ved Renkenberge i Emsland området sidst i 1997, har 80 meter navhøjde og en rotordiameter på 64 meter. SKARP KONKURRENCE I TYSKLAND Nordtank fik ordren i skarp konkurrence med flere tyske producenter. Ud over prisen var det en afgørende faktor, at Nordtank netop har vundet den meget prestigefyldte tyske NORDTANK designpris, IF Product Design Award 1997, siger direktør Vagn Trend Poulsen. Hos Bonus Energy har man også store forventninger til det tyske marked for megawatt-møller. Virksomheden sætter i øjeblikket prøvemøller op på udvalgte steder, men vil ikke installere kommercielle møller før de er grundigt gennemprøvet. Nordex Balcke-Dürr, der både har fabrikker i Danmark og Tyskland, har allerede solgt 40 stk. tysk fremstillede 1 megawatt-møller på det tyske marked, og har yderligere 60 i ordre. MEGAMARKED Det er ikke kun på det tyske marked, at interessen for den nye generation af vindmøller er stor. Branchen fornemmer således en markant interesse fra alle verdenshjørner. Indien, Kina og USA er i øjeblikket blandt de mere interessante markeder, vurderer man på Vestas. BEHOV FOR PLADSER I DANMARK Vindmølleindustrien har et stort behov for pladser i Danmark til opstilling af den nye generation af vindmøller. Det er beklageligt, hvis en endnu større del af afprøvningen af vindmøller flytter til udlandet. Hvis vi ikke passer på, risikerer vi, at en del af udviklingsarbejdet følger med, siger Vindmølleindustriens formand, Ole Bøgelund Nielsen. NY PRØVESTATION FOR STORE VINDMØLLER På Risø er holdningen den samme. Afdelingen for vindenergi og atmosfærefysik har i NORDTANK mere end et år arbejdet hårdt på at skaffe arealer til opstilling af megawatt-møller på dansk grund. Vindmøller skal ligesom alle andre højteknologiske produkter afprøves, inden en egentlig masseproduktion kan sættes i gang. Og det er meget vigtigt, at testningen foregår i Danmark tæt på industriens fabrikker og udviklingsafdelinger, siger Peter Hjuler, leder af Risøs prøvestation. Samtidig skal møllerne opstilles i områder, hvor de bliver udsat for så hård belastning som muligt for at sikre en ordentlig testning. Vi håber derfor, at Risø får de endelige tilladelser til at bruge den vindrige Røjensø Odde i Limfjorden som prøvestation inden udgangen af Megawatt-rotor sat på spidsen. Med 63 meter rotordiameter er vingefanget præcis det samme som på en jumbojet, Boeing VESTAS

8 I Eigtveds Pakhus i København overrækker miljø- og energiminister Svend Auken den vedvarende energipris. I år fulgte et kunstværk af Peter Rössell og en check på kr. med prisen. Postbesørget blad (0900 KHC) Blad nr JETTE ELLEGAARD Vindmøllefabrikanterne modtager pris for deres årelange kamp for vindmøller. Prisen gives til personer eller institutioner, der har ydet en særlig indsats for fremme af den vedvarende energi. Den 3. februar overrakte miljø- og energiminister Svend Auken årets vedvarende energipris til Vindmølleindustrien. Vindmøllefabrikanterne får prisen for deres professionelle og succesfulde markedsføring af danske møller over hele verden, hedder det i begrundelsen. KONSTANT FREMGANG I sin tale lagde miljø- og energiminister Svend Auken vægt på vindmølleindustriens store succes i de senere år. Ministeren fremhævede bl.a. de danske vindmølleproducenters succes på verdensmarkedet med en andel på 60 pct., hvilket svarer til en rekordhøj omsætning på 4,1 mia. kr. Den store eksport sikrer en beskæftigelse på mere end 9000 personer. MODTAGER VE-PRISEN PIONERÅND I sin takketale fremhævede Vindmølleindustriens formand, Ole Bøgelund Nielsen de pionerer, der gik forud. Allerede i 1891 byggede Poul la Cour den første elproducerende vindmølle, og for præcis 40 år siden blev prototypen på de moderne vindmøller, Gedsermøllen, bygget. Vindmølleindustrien har frem til i dag produceret vindmøller med en samlet effekt på Megawatt. GEDSERMØLLEN ISTANDSÆTTES Sammen med prisen fulgte et maleri af den unge kunstner Peter Rössell og en check på kr. Ole Bøgelund Nielsen lagde straks kroner oven i checken og Vindmølleindustrien overrakte dermed 1 krone for hver af de leverede vindmøller til Elmuseets daglige leder, Jytte Thorndal. Pengene går til restaurering af Gedsermøllens vinger. Billedet af Peter Rössell pryder i dag Vindmølleindustriens nye lokaler. JA TAK, april jeg vil gerne have et gratis abonnement på VINDFORMATION (Kun for nye abonnenter gamle abonnementer fortsætter automatisk) Navn Adresse 97 ER FLYTTET Vester Voldgade 106 DK 1552 København V Tel Fax danish@windpower.dk Postnr. By Fax eller send straks til: Vester Voldgade København V Fax