DANSK VINDKRAFT 1. HALVÅR 211 og DANSK + ØSTTYSK VINDKRAFT 1. HALVÅR 21 En analyse ved civ. ing. Søren Kjærsgård September 211 Dansk plus Østtysk vindproduktion 1. kvartal 21 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 Man håber på, at produktionen af vindkraft over et større område vil udligne de store svingninger i dansk vindkraft produktion. Figuren viser, at Danmark plus Østtyskland ikke er stort nok til at indfri denne forhåbning! Reel Energi Oplysning, REO www.reo.dk Søren Kjærsgård 1 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Vindrapport 1. halvår 211 Indledning 3 Analyse 3 Konklusion 4 Bilag Oversigt iflg. Stamdata for vindmøller 211. 1 Sammenligning mellem lidt ældre og de nyeste havvindmøller 2 Sammenligning af land- og havvindmøllers variation i ydelse 3 Bruttoelforbrug,, Danmark 1. halvår 211 4 Vindproduktion,, Danmark 1. halvår 211 5 Nettoeksport,, Danmark 1. halvår 211 6 Nyttevirkning,, Danmark 1. halvår 211 7 Eleksport til Norge og Sverige,, Danmark 1. halvår 211. 8 Back up fra Norge og Sverige i vintermånederne 9 Samhandel med Norge og Sverige,, Danmark 1. halvår 211. 1 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 11 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 ordnet efter vindstyrke 12.1 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 per uge. 12.2 Sammenhæng mellem vindproduktion og termisk produktion. 13 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion 14.1 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion 14.2 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion 14.3 Kildedata Kildedataene til udarbejdelse af nærværende rapport er alle hentet fra: 1. Energistyrelsens Stamdataregister 2. Energinet Dk.s Markedsrapporter 3. Og for de østtyske data hjemmesiden http://www.5hertz-transmission.net/cps/rde/xchg/trm_de/hs.xsl/1983.htm Søren Kjærsgård 2 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Indledning Forfatteren har ønsket at skaffe sig et overblik over vindkraften, dvs. gennemsnitsydelser og variation og indleder på side 5 med en koncentreret oversigt over de månedlige ydelser opdelt i havmøller og landmøller og i Danmark øst og vest for Storebælt. De fleste af dataene dækker 1. halvår 211, men der er dog også undersøgt data fra Danmark og Østtyskland for 21. Ved udgangen af juni måned 211 var der i Danmark installeret 4984 vindmøller med en nominel kapacitet på 371 og en middelydelse i første halvår 211 på 113. Dvs. 298 kw/ installeret. Den betydelige variation fra måned til måned vises. I øvrigt er tabeller og grafer kommenteret på hver enkelt side. Forfatteren opererer med det kontroversielle begreb nyttevirkning, defineret som vindproduktion nettoeksport. Eksempel: Produceres der på et givet tidspunkt 1 og eksporteres der netto 5 bliver nyttevirkningen 5. Importeres der bliver nyttevirkningen lig med vindproduktionen. Der er gjort den ikke helt korrekte forudsætning, at Storebæltskablet er tilstrækkeligt til at overføre al jysk overskudsstrøm til Sjælland. Analyse I første kvartal var nyttevirkningen 348 og i andet kvartal 728, medens vindproduktion i gennemsnit var henholdsvis 129 og 922. Den relative nyttevirkning var da henholdsvis 27 og 79 kw/produceret. Forfatteren har undersøgt samhandlen med Norge og Sverige og fundet, at i vintermånederne går strømmen næsten kun én vej. Nordpå. I første kvartal var importen i gennemsnit 25 og eksporten i gennemsnit 1715, medens tallene for 2. kvartal var henholdsvis 864 og 341. Endelig har forfatteren for året 21 sammenholdt dansk og østtysk vindproduktion for at undersøge i hvilken grad forskellene i vindstyrke over dette enorme område udligner hinanden. Det gør de ikke. Den samlede maksimale ydelse var 11397 og den minimale ydelse var 4, hvor det danske middelelforbrug i 1. halvår 211 var godt 4. Den danske Klimakommission taler om at tidoble den danske vindproduktion, og der er også betydelige udviklingsplaner i Tyskland. Tidobler man den danske + den østtyske vindkapacitet kan den maksimale ydelse fra disse to områder komme op på 114 GW, hvor hele det tyske effektforbrug i gennemsnit ligger omkring 6 GW. Man tør dårligt tænke på den maksimaleffekt man vil opnå, når vesttyske vindmøller regnes med. Endelig har forfatteren for 21 undersøgt den danske og den østtyskvindproduktion uge for uge. Kortvarige variationer i vindenergien formindsker selvsagt behovet for lagringskapacitet og omvendt. Men i uge 9 var produktion 3 gange så stor som i uge 1. Søren Kjærsgård 3 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Forfatteren har undersøgt sammenhængen mellem vindproduktion og termisk elproduktion. Til stor overraskelse konstateredes praktisk talt ingen sammenhæng. Endelig har forfatteren undersøgt behovet for at overføre elektricitet til lager og at hente elektriciteten tilbage igen ved vindstille under forudsætning af, at elforbruget i 1. kvartal skulle være dobbelt stort som nu, og at al elektriciteten produceredes af vindmøller. Forfatteren har afholdt sig fra at fremlægge tal om vindkraftens økonomi. Konklusioner 1. Et moderne samfund har brug for en stabil og pålidelig elforsyning. Dette kan vindkraften alene ikke levere, heller ikke ved sammenkobling af meget store systemer, der strækker sig over tusinder af kilometer. 2. På månedsbasis varierer havvindmøllers ydelse lige så meget som land-baseredes. Timevariationerne kunne være mindre. Men om det er tilfældet vides ikke. Under alle omstændigheder kan alle landets havvindmøller også stå stille samtidigt. F.eks. ydede Danmarks samlede møllekapacitet på ca. 38 blot 7 den 11. oktober 21 kl. 15, svarende til,2% af den nominelle kapacitet. 3. Vandkraft er den eneste pt. kendte ikke fossile back-up mulighed, der ikke er prohibitivt dyr, men om vinteren kan de skandinaviske vandkraftværker ikke yde denne back-up. Og jo mere vindkraften udbygges jo større bliver behovet for backup. 4. Dansk og østtysk vindenergi svinger i forbløffende grad i takt. Og ydelsen er i 2% af tiden under 1% af gennemsnitsydelsen, altså praktisk taget. Så uanset hvor meget vindkraften udbygges vil der være brug for at have 1% back-up fra termiske kraftværker. Vi skal med andre ord betale for to elproduktionssystemer, hvor vi kun har brug for ét. Så de mennesker der siger, at omstilling til grøn energi ikke er gratis, har ganske ret. 5. De glemmer at tilføje, at vindkraften kun kan være en del af løsningen, og at resten af løsningen må være biomasse, som ikke rækker. Solenergi er på vore breddegrader ikke mindre variabel end vindkraft, og endnu i hvert fald langt dyrere. 6. Man ville forvente en betydelig korrelation mellem produktionen af vindenergi og termisk produceret el. Tallene viser, at forventningen ikke opfyldes, hvilket svækker antagelsen om, at vindkraft yder et væsentligt bidrag til reduktion af vor kuldioxidudledning. 7. Der synes at være rigelig kapacitet i de skandinaviske vandmagasiner til at opbevare overskydende dansk vindel til senere brug. Men at udbygge vandkraftværker og transmissionsledning, så vi kunne forsynes med elektricitet fra Norge og Sverige ved vindstille, er en helt anden sag. Denne kompliceres yderligere af, at også både Tyskland, Holland og England har planer om at blive forbundet med de norske net. 8. Den danske og tyske energipolitik er absurd. Søren Kjærsgård 4 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 1 Oversigt iflg. Stamdata for vindmøller 211. Hav Øst Hav Vest Land Øst Land Vest Danmark i alt Dage 31 28 31 3 31 3 9 91 181 Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2. kvt. 1+2. kvt Kapacitet 446 446 Antal 22 22 Ydelse 149 278 197 176 167 17 26 15 178 Effektivitet kw/ 335 623 441 394 374 239 461 336 398 Kapacitet 422 422 Antal 22 22 Ydelse 28 32 2 173 182 13 235 162 198 Effektivitet kw/ 494 717 474 49 431 37 556 383 469 Kapacitet 538 534 Antal 136 113 Ydelse 89 21 133 119 14 69 139 87 113 Effektivitet kw/ 165 374 247 222 195 128 258 242 314 Kapacitet 2394 2474 Antal 3581 3724 Ydelse 535 929 681 555 612 399 78 523 615 Effektivitet kw/ 223 388 284 224 247 161 296 211 248 Kapacitet 38 371 Antal 521 4984 Ydelse 982 171 121 11 153 696 1287 921 113 Effektivitet kw/ 258 45 318 266 277 183 339 242 298 http://www.ens.dk/da- DK/Info/TalOgKort/Statistik_og_noegletal/Oversigt_over_energisektoren/Stamdataregister_vindmoeller/Docume nts/anlaegprodtilnettet.xls Effektivitet af land og havmøller i Danmark øst og Vest, samt i Danmark ialt 1. Halvår 211 Ydelse i forhold til nominel kapacitet. kw/ 8 7 6 5 4 3 2 1 Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2. kvt. 1+2. kvt Hav Øst Effektivitet kw/ Land Vest Effektivitet kw/ Land Øst Effektivitet kw/ Hav Vest Effektivitet kw/ Danmark ialt Effektivitet kw/ De til grund liggende data findes i Energistyrelsens statistik over stamdata på ovenfor anførte hjemmeside. Hver enkelt mølles produktion vises måned for måned. I diagrammet ovenfor vises produktionen i forhold til den nominelle kapacitet, idet møllerne er sorteret efter om de er land- eller havmøller og efter om de er placerede vest eller øst for Storebælt. Det springer i øjnene, at ydelsen var næsten dobbelt så høj i februar 211 som i januar 211, ialt 45 kw/ installeret kapacitet mod kun 248 kw/ i januar. Det er altså ikke således, at det nødvendigvis blæser mere, når det er koldt. Søren Kjærsgård 5 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 2 Sammenligning mellem lidt ældre og de nyeste havvindmølleparker Startet Sammenlgn Horns Rev 1 og 2, Guldborgsund og Lolland Dato Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt 2.kvt 1.+2. kvt Produktion per mølle kwh Hornsrev 1 4-9-22 696 977 672 578 59 425 2.346 1.593 3.939 Hornsrev 2 29-1-29 99 1.137 841 711 793 528 2.887 2.33 4.919 Guldborgsund 17-6-23 549 982 736 674 629 383 2.268 1.686 3.954 Lolland 24-7-21 65 1.42 838 718 717 439 2.529 1.874 4.43 Gennemsnitsydelse per mølle kw Hornsrev 1 Vestas 936 1454 94 83 792 59 186 729 97 Hornsrev 2 SIEMENS 1222 1692 113 988 166 734 1336 931 1132 Guldborgsund BONUS 738 1462 99 936 846 531 15 772 91 Lolland SIEMENS 873 155 1126 997 964 69 1171 858 114 Nom /mølle Gennemsnitseffektivitet ydet kw/nominel Hornsrev 1 2 468 727 452 41 396 295 543 365 453 Hornsrev 2 23 531 736 491 429 464 319 581 45 492 Guldborgsund 23 321 636 43 47 368 231 456 336 396 Lolland 23 38 674 49 433 419 265 59 373 441 Middel 425 693 466 418 412 278 522 369 446 Hornsrev 1 Hornsrev 2 De nye mølleparkers effektivitet i forhold til 19 Guldborgsund Lolland de gamle % i 1. halvår 211. 111 Effektivitet af Horns Rev 1 og 2, samt Guldborgsund og Lolland, 211 Ydelse i forhold til nominel kapacitet kw/ 8 7 6 5 4 3 2 1 Januar Februar Marts April Maj Juni 1. kvt 2.kvt 1.+2. kvt Hornsrev 1 Hornsrev 2 Guldborgsund Lolland Den voldsomme variation i ydelsen falder i øjnene. Det bemærkes også, at ydelsen i den kolde januar måned kun var marginalt højere end i den milde april og maj. Endelig bemærkes det, at enten er de nye møller mere effektive end de lidt ældre, eller også er disse ved at være slidte. Søren Kjærsgård 6 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 3 Sammenligning af land- og havvindmøllers variation i ydelse Det er forfatterens opfattelse, at den kraftige variation af vindmøllernes ydelse er og vil forblive et uløseligt problem, og at problemet vil blive større, jo mere vindkraften udbygges. Man kunne dog tænke sig, at havmøllernes ydelsesvariation var mindre end landmøllernes. Forfatteren har ikke data til at opdele timevariationerne efter land og hav. Derimod kendes hver mølles placering og ydelse per måned. Man kan således sortere ydelserne per måned, og dels beregne standardafvigelserne i kw ydelse/installeret og dels i % for de to møllekategorier. Det viser sig at standardafvigelse i ydelserne per installeret effekt beregnet over de 6 måneder januar - juni 211 er præcis den samme for land- og havmøller, nemlig 3% af middeleffektiviteten. Det forekommer derfor godtgjort, at back-up problemet ikke vil blive relativt mindre ved at vindmølleudbygningen forlægges til havet. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1.halvår Standardafv Middel effektivitet Januar -Juni kw ydelse/ installeret effekt kw/ % Hav i alt 412 669 457 41 41 272 435 13 3 Land i alt 213 385 27 23 244 159 25 76 3 Middel effektivitet normeret ifht. Halvårsgennemsnit Hav i alt 947 1536 149 921 922 626 1 Land i alt 85 154 18 918 976 637 1 Effektivitet, kw ydelse/ kapacitet, i forhold til halvårsgennemsnit for landmøller og havmøller i 1. halvår 211 Ydelse per måned i forhold til halvårets gennemsnit 18 16 14 12 1 8 6 4 2 947 1536 154 149 18 921 918 85 922 976 626 637 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Hav i alt Land i alt Søren Kjærsgård 7 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 4 Bruttoelforbrug,, Danmark 1. halvår 211. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 4561 4569 4239 3678 3661 354 4453 3627 Maks 6231 5957 5649 5143 4846 4854 6231 5143 Min 365 299 2836 239 2339 2243 2836 2243 Standardafvigelse 883 838 79 736 717 728 852 729 Det bemærkes, at der er et markant højere elforbrug i første kvartal end i andet. Man hører ofte, at elforbruget kan tilpasses vindvariationerne. Det vil blive noget af en opgave at flytte noget så stabilt som nedenfor viste forbrugsmønster. Danmark Januar, Februar, Marts 211 7 6 5 4 3 2 1 4453 4453 5 1 15 2 25 Forbrug DK i alt Forbrug DK i alt Danmark April, Maj og Juni 211 6 5 4 3627 3627 3 2 1 21 26 31 36 41 46 Timer fra åretsbegyndelse Forbrug DK i alt Forbrug DK i alt Søren Kjærsgård 8 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 5 Vindproduktion,, Danmark 1. halvår 211. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 985 1714 1213 112 154 696 129 922 Maks 3364 3369 3449 3386 315 2586 3449 3386 Min 9 88 4 11 18 5 4 5 Standardafvigelse 785 856 941 963 765 516 913 786 Graferne illustrerer til overmål vindkraftens hovedproblem. Den voldsomme og uforudsigelige variation. Fra omtrent til ca. 3449. Til sammenligning var den nominelle vindmøllekapacitet ultimo juni i alt 371. Danmark Januar, Februar, Marts 211 35 3 25 2 15 1 5 129 129 5 1 15 2 25 Vind Dk i alt Vind Dk i alt Danmark April, Maj og Juni 211 35 3 25 2 15 1 922 922 5 21 26 31 36 41 46 Timer fra åretsbegyndelse Vind Dk i alt Vind Dk i alt Søren Kjærsgård 9 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 6 Nettoeksport,, Danmark 1. halvår 211. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 866 131 92 177-32 -743 116-296 Maks 2555 332 2713 2643 1419 363 332 2643 Min -322-365 -854-1674 -1755-1872 -854-1872 Standardafvigelse 55 733 776 91 667 46 719 793 I vintermånederne og de første 1 dage i april er der en høj grad af sammenfald mellem vindproduktion og nettoeksport. Vindproduktionen var i gennemsnit 129 og nettoeksporten 116 i 1. kvartal. Derefter bliver vi nettoimportører og kan i vist omfang hente elektricitet i Norge og Sverige, når vinden svigter. Vindproduktion og nettoeksport Januar, Februar, Marts 211 35 3 25 2 15 1 5-5 -1 129 129 116 116 5 1 15 2 25 Netto- eksport sum DK Vind Dk i alt Netto- eksport sum DK Vind Dk i alt Vindproduktion og nettoeksport April, Maj og Juni 211 4 3 2 1 922 922-296 -296-1 -2 21 26 31 36 41 46 Vind Dk i alt Netto- eksport sum DK Vind Dk i alt Netto- eksport sum DK Søren Kjærsgård 1 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 7 Nyttevirkning,, Danmark 1. halvår 211. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 247 459 348 584 97 687 348 728 Maks 1455 2132 1871 24 2664 253 2132 2664 Min 18 5 Standardafvigelse 345 488 39 461 594 499 418 539 Nyttevirkningen er defineret som den øjeblikkelige vindproduktionen minus nettoeksporten. Nyttevirkningen er således lig med vindproduktionen, når der ikke eksporteres elektricitet. Det ses, at nyttevirkningen er langt lavere, når det er koldt. Årsagen er at varmeværkerne nødvendigvis må producere elektricitet sammen med varme. Danmark Januar, Februar, Marts 211 4 35 3 25 2 15 1 5-5 129 129 348 348 5 1 15 2 25 Vind Dk i alt Nyttevirk-ning DK i alt Vind Dk i alt Nyttevirk-ning DK i alt Danmark April, Maj og Juni 211 35 3 25 2 15 1 5 922 922 728 728 21 26 31 36 41 46 Vind Dk i alt Nyttevirkning DK i alt Vind Dk i alt Nyttevirkning DK i alt Søren Kjærsgård 11 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 8 Eleksport til Norge og Sverige,, Danmark 1. halvår 211. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 1737 193 1449 16-331 -1262 169-523 Maks 296 363 2783 2677 1917 1175 363 2677 Min -1725-592 -2168-263 -2157-2986 -2168-2986 Standardafvigelse 753 69 714 154 139 893 722 133 Det ses. at vi i 1. kvartal eksporterer mere elektricitet til Norge og Sverige - i gennemsnit 169 -end vore vindmøller producerer. En del af strømmen kommer dog fra Tyskland, og som vist foregående var nyttevirkningen I 1. kvartal 348, svarende til 27% af produktionen. I 2. kvartal, når varmebehovet i Norge og Sverige daler lige som i Danmark, bliver vi nettoimportører af skandinavisk el. Vindproduktion og samhandel med Norge og Sverige Januar, Februar, Marts 211 35 25 15 169 169 129 129 5-5 -15-25 5 1 15 2 25 Vind Dk i alt Samhandel S og N (eksport positiv) Vind Dk i alt Samhandel S og N (eksport positiv) Vindproduktion og samhandel med Norge og Sverige April, Maj og Juni 211 3 2 1-1 922-523 -523 922-2 -3 21 26 31 36 41 46 Vind Dk i alt Vind Dk i alt Samhandel S og N (eksport positiv) Samhandel S og N (eksport positiv) Søren Kjærsgård 12 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 9 Back up fra Norge og Sverige i vintermånederne I 1. kvartal producerede vindmøllerne i gennemsnit, men stærkt varierende, 129, og vi eksporterede i gennemsnit netto 1715 til Norge og Sverige. Der var dog også perioder med import fra Norge og Sverige. Importen udgjorde i gennemsnit 25. Men et kort blik på kruverne nedenfor vil gøre det klart, at nogen egentlige back-up til de danske vindmøllers svingende produktion er der ikke tale om. Klimakommissionen foreslår ca. en 1-dobling af vindkraften. Dette vil ikke formindske behovet for back-up. Hvor har man tænkt sig, at den skal komme fra? Danmark Januar, Februar, Marts 211 4 35 3 25 2 15 1 129 129 5-5 25 25 5 1 15 2 25 Vind Dk i alt Vind Dk i alt Import fra N+S Import fra N+S Søren Kjærsgård 13 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 1 Samhandel med Norge og Sverige,, Danmark 1. halvår 211. Forbrug DK i alt Vind Dk i alt Nyttevirkning DK i alt Import fra N+S Eksport til N+S Januar 4561 985 247 29 1767 Februar 4569 1714 459 6 199 Marts 4239 1213 348 38 1487 April 3678 112 584 662 678 Maj 3661 154 97 624 293 Juni 354 696 687 1314 53 1. kvartal 211 4453 129 348 25 1715 2. kvartal 211 3627 922 728 864 341 Det fremgår med stor tydelighed af diagrammet nedenfor, at vi i vintermånederne har en eleksport til Norge og Sverige, der er større end vor vindproduktion. Tallene for samhandlen er delt op i eksport og import, og det ses, at vi næsten intet importerer fra Norge og Sverige i de kolde måneder, men nok i de varme. Konklusionen er entydig. Nordisk vandkraft kan ikke yde back-up til de danske vindmøller i vinterhalvåret. Det fremgår af foranstående, at vinden også kan svigte om vinteren. Så vindkraften garanterer fortsat afhængighed af fossil energi. Elforbrug, vindproduktion, nyttevirkning og samhandel med Norge + Sverige i 1. halvår 211 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 Januar Februar Marts April Maj Juni 1. kvartal 211 2. kvartal 211 Forbrug DK i alt Vind Dk i alt Nyttevirkning DK i alt Import fra N+S Eksport til N+S Søren Kjærsgård 14 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 11 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 2629 2739 3416 167 2153 2544 2935 212 Maks 11182 1619 11397 73 772 7724 11397 7724 Min 66 57 111 4 47 23 57 4 Stadardafvigelse 226 295 2379 1519 1763 1421 2279 1622 Det turde med tilstrækkelig tydelighed fremgå, at uanset hvor kraftig en smart grid man måtte bygge til sammenknytning af et net der rækker fra Skagen til Dresden og fra Esbjerg til Bornholm, så har man ikke bidraget meget til løsning af problemet med vindkraftens variation. Dansk plus Østtysk vindproduktion 1. kvartal 21 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 Vindproduktion Danmark plus Østtyskland 2. kvartal 21 9 8 7 6 5 4 3 2 1 21 26 31 36 41 Søren Kjærsgård 15 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 12.1 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 ordnet efter vindstyrke Graferne nedenfor viser ydelserne i de forskellige perioder ordnet efter vindstyrke og illustrerer det kolossale problem, det vil være, at sikre strømforsyningen i stille vejr, og at anvende/gemme strømmen, når det blæser. Dansk + østtysk vindenergi i 1. kvartal 21 9 6 3 Hver søjle repræsenterer 1/1 af tiden, dvs. 216 timer. I de 216 timer, hvor det blæste mindst var gennemsnitsydelsen 274 og i den mest blæsende tienddel var gennemsnitsydelsen 7963. Gennemsnitsydelsen i kvartalet var 2135. 274 758 1149 1671 2129 2714 346 4122 5161 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Hver søjle repræsenterer 1/1 af tiden 7963 Ydelseskurve dansk + østtysk vindkraft i 2. kvartal 21 9 6 3 Hver søjle repræsenterer 1/1 af tiden, dvs. 218 timer. I de 218 timer, hvor det har blæst mindst, var gennemsnitsydelsen 25, og i de 218 timer, hvor det blæste mest var gennemsnitsydelsen 5463. Gennemsnitsydelsen i kvartalet var 212. 25 514 795 19 1436 1932 252 376 3856 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Hver søjle repræsenterer 1/1 af tiden 5463 Søren Kjærsgård 16 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 12.2 Dansk + østtysk vindproduktion i første halvår 21 per uge. Dansk + Østtysk vindenergi per uge 1. kvartal 21 Uge nr. middel 1 136 2 3538 3 226 4 3354 5 4248 6 1697 7 1571 8 335 9 491 1 1483 11 4674 12 3383 13 3239 14 287 15 2358 16 269 17 252 18 1949 19 194 2 319 21 2167 22 2165 23 1534 24 229 25 16 26 714 Middel 252 Maks 491 Min 714 Stdafv. 169 middel 6 5 4 3 2 1 Gennemsnitlig vindproduktion/uge Danmark + Østtyskland 1. halvår 21 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Uge nr. Som det vil ses er variationerne betydelige fra uge til uge. Jo længere perioder med høj eller lav vindproduktion, jo større bliver behovet for energilagring. Man forestille sig lagringsproblemet ved en tidobling af vindkraftproduktionen. Højeste ugegennemsnit er 491, det laveste 714. I den mest blæsende uge var produktionen 7 gange så stor som i den mindst blæsende. Søren Kjærsgård 17 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 13 Sammenhæng mellem vindproduktion og termisk produktion. Jan Feb Mar Apr Maj Jun 1. kvt. 2.kvt. Middel 4442 4164 3928 2842 2287 211 4179 249 Maks 585 5688 5196 4433 372 3915 585 4433 Min 212 1797 1877 1138 1185 914 1797 914 Standardafvigelse 126 844 821 847 538 697 928 77 Man ville forvente en tydelig sammenhæng mellem vindproduktion og termisk produktion, således at den termiske produktion faldt, når vindproduktionen steg. Dette synes imidlertid kun i meget begrænset omfang at være tilfældet. Jfr. korrelationskoefficienterne R². Dette overrasker i høj grad forfatteren, og burde give stof til eftertanke. Denne svage korrelation antyder mildt sagt, at vindkraft i dagens system ikke erstatter termisk elproduktion, og dermed ikke bidrager nævneværdigt til reduktion af dansk kuldioxidudslip. Sammenhæng mellem vindproduktion og termisk produktion 1. kvartal 211 7 6 Termisk produktion 5 4 3 2 1 y = 6E-6x 2 -,2973x + 4547,5 R 2 =,758 5 1 15 2 25 3 35 Vindproduktion Sammenhæng mellem vindproduktion og termisk elproduktion 2. kvartal 211 Termisk produktion 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 y =,2x 2 -,5416x + 2598,4 R 2 =,396 5 1 15 2 25 3 35 Vindproduktion Søren Kjærsgård 18 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 14.1 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion Danmark 1. kvartal Vind i alt Forbrug i alt Vind Forbrug Til Lager Fra Lager Lager 211 Realiseret Ifølge klimakommissionens forslag GWh Middel 129 4453 895 895 275 275-33 Maks 3449 6231 2382 12463 15631 11516 387 Min 4 2836 24 5672-1733 Stdafv 913 852 634 173 3936 3295 498 De to første af de ovenstående kolonner viser produktionen af vindel og elforbruget i Danmark i 1. kvartal 211. De 5 næste kolonner viser, hvilket elforbrug vi ville have iflg. klimakommissionens forslag om at fordoble vort elforbrug, samt hvilke krav til lagring af elektricitet, vi ville have haft, hvis elforbruget skulle være dækket af vindmøller. Da vinden ikke svinger i takt med forbruget vil der være et behov for at overføre vindel til lager og omvendt et behov for at trække fra dette lager i stille vejr. Ifølge forudsætningerne vil lageret være nul ved kvartalets slutning og ved kvartalets begyndelse. Ved det største træk på lageret er der trukket netto 1733 GWh og det maksimalt akkumulerede vil være 387 GWh. Dette skal ses i forhold til at lagerkapaciteten i de svenske + norske vandmagasiner er ca. 13. GWh. Elforbrug og vindproduktion iflg. Klimakommissionen 1. kvartal 211 25 2 15 1 5 4 8 12 16 2 24 Vind Forbrug Søren Kjærsgård 19 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 14.2 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion Lagrings- og back-upbehov iflg. Klimakommissionen 1. kvartal 211 18 16 14 12 1 8 6 4 2-2 5 1 15 2 25 Til Lager Fra lager Lagerbehov iflg. Klimakommissionen 1. kvartal 211 5 GWh -5-1 -15-2 5 1 15 2 25 Søren Kjærsgård 2 af 21 211 Halvårsrapport.xls
Bilag 14.3 Analyse af klimakommissionens forslag om fremtidig vindproduktion Klimakommissionen foreslår i sin rapport, at vi skal fordoble elforbruget og ca. 1 doble vindproduktionen. Forfatteren har undersøgt hvordan elforbrug og vindproduktion skulle have set ud i 1. kvartal 211 under følgende forudsætninger 1. Elforbruget ville til enhver tid være det dobbelte af det faktisk konstaterede 2. Kvartalets produktion af vindel sættes lig med kvartalets elforbrug 3. Der findes et lager, hvor overskudsvindel tabsfrit kan lagres. 4. Lagret vindenergi kan tabsfrit tilbageføres til forbrug, når behov opstår. Forfatteren forestiller sig, at lagringen sker ved, at Sverige og Norge modtager dansk overskudsstrøm og til gengæld reducerer produktionen af egen vandkraft, og omvendt ved vindstille i Danmark. Man kunne i teorien også forstille sig at lagre elenergi i form af varmt vand og i bilbatterier. Men det varme vand kan i hvert fald ikke give elektricitet retur, og bilisterne vil næppe lade bilerne stå i flere dage. Så tanken er tankespind. Tre betingelser skal være opfyldt for, at det tænkte samspil med Norge og Sverige kunne være muligt. 1. Der skal være tilstrækkelig lagerkapacitet. 2. Der skal være tilstrækkelig produktionskapacitet på vandkraftværkerne til at de kan øge produktionen svarende til det danske behov. 3. Ledningsnettene i Norge og Sverige skal være tilstrækkeligt store til at kunne dække de danske behov. ad 1) Lagerkapaciteten er formentlig det mindste problem. De norske og svenske vandmagasiner har en samlet lagerkapacitet på 13. GWh, og vi finder at der i perioden maksimalt trækkes 1.733 GWh. Ca. 1½ % af vandmagasinernes kapacitet. ad 2) Der findes et gennemsnitligt behov for back up på 275 og tilsvarende 275 til lager. Måske ikke voldsomt afskrækkende, men til gengæld uinteressant. Effekten svarer kun til 2 store kernekraftreaktorer til en pris à ca 35 milliarder kroner. Det intereressante er behovet i længere perioder med svag vindkraft. F.eks. ville der i hele perioden 15-21. januar have været et back-up behov på ca. 5.. Til sammenligning har Verdens største kraftværk, det kinesiske værk ved De Tre Slugters Dæmning en nominel kapacitet på ca. 2.. ad 3) Det maksimale behov for at overføre til lager ville være 15.631. Man kunne skære toppen af og indstille sig på, at den vindel, der produceres i stærk blæst er spildt, men hvis man går under ca. 8, vil tabet blive mærkbart. En overføringskapacitet på 8. er imidlertid heller ikke en lille sag. Til sammenligning udgør det norske elforbrug i gennemsnit ca. 15.. De 3 ovenfor beskrevne problemer kunne måske løses. Danmark er trods alt et lille land. Men især Norge er travlt beskæftiget med at trække kabler til både Holland og England. Og Sverige og Tyskland er i gang med en voldsom udbygning af vindkapaciteten, samtidig med at svenske elværker klager over, at reguleringskapaciteten på svenske vandkraftværker og transmissionsledninger er hårdt belastede. Tilmed kører dansk og tysk vindproduktion i forbavsende grad synkront. Så konklusionen må være, at Klimakommissionen med sine syner om at lade halvdelen, godt og vel, af vor energiforsyniing være vindenergi har gjort regning uden vært. Søren Kjærsgård 21 af 21 211 Halvårsrapport.xls