Teknik & faser

Lärandemål

Genom att ta del av detta moment ska du få:

  • en översiktlig bild av hur vindkraftverket tekniskt är konstruerat och fungerar
  • insikt om vilka utmaningar som finns med en ökad mängd vindkraft i elsystemet
  • insikt om vilka lagringsmöjligheter det finns för el
  • insikt om vindkraftverkets planerings-, bygg-, drift-, underhålls- och nedmonteringsfaser

Vindkraftverkets delar

För dig som handläggare kan det vara bra att få en översiktlig bild av hur verken är konstruerade och hur elektriciteten blir till och sedan distribueras ut på nätet.

Lär mer om vindkraftverkets delar genom att klicka på de olika delarna.

Ökning i storlek och logistik

Vindkraftverken har ökat i storlek på grund av ekonomiska fördelar.

Lär mer genom att klicka nedan.

Ökning av vindkraftverkens storlek

Sedan 1980-talet har stora tekniska förbättringar gjorts på vindkraftverken. De har ökat i storlek så de kan ta upp mer energi och de har blivit mer kostnadseffektiva och kan konkurrera i pris per kilowattimme med flera andra energislag.

De vanligaste turbinstorlekarna för landbaserade vindkraftverk i Sverige år 2018 var 3 till 3,6 megawatt (MW). Dessa verk har rotorblad som är 50 till 65 meter och tornhöjder mellan 110 och 142 meter. För vindkraftverk till havs pågår utveckling av verk på 10 till 20 MW.

Utvecklingen av turbiner går mycket snabbt och det verkar ännu inte vara någon avmattning. 2019 hade de största turbinerna rotorblad på 85 till 100 meter och tornhöjder på 160 meter.

Teknikutveckling

Källa: Svensk Vindenergi.

Storlekar och komponenter
Logistik - vägar och transport av vindkraftsdelar

Nätanslutning

Introduktion

Under de närmaste årtionden kommer elsystemen i Sverige och världen att förändras. Väderberoende förnybar kraftproduktion från vind och sol kommer att ersätta fossila energikällor inom industri, transport och service. Energimyndigheten räknar med att omkring 100 TWh av Sveriges elproduktion kommer att behövas ersättas främst av vindkraft och en mindre del solkraft. Samtidigt kommer nya möjligheter med digitalisering, nättekniker och lagring att förändra elsystemet.

Elnät

Lagring av el

Elektricitet måste användas i samma takt som den genereras. Den kan alltså inte lagras utan att omvandlas till annan form, exempelvis till kemisk energi som i batterier och vätgas eller till lägesenergi som i pumpkraftverk (vattenmagasin).

Eftersom vinden blåser olika så varierar också produktionen från vindkraftverk. Detta innebär att el kan behövas från andra energikällor för att uppnå balans mellan produktion och konsumtion i elnäten. Oftast sker detta med hjälp av vattenkraft men vid stor andel vindkraftsel i elsystemet kan energilagring behövas.

Exempel på energilagring

Pumpkraftverk har använts i årtionden i Sverige och funktionen är relativt enkel. Det behövs två vattenreservoarer, varav den ena ligger högre än den andra. Vattnet i den högre reservoaren kan med hjälp av en generator omvandlas till elektricitet då den ”faller” ner till den lägre belägna reservoaren. När elproduktionen från vindkraft är större än efterfrågan kan överskottet användas för att pumpa upp vattnet igen till den högre belägna reservoaren.

mark-konig-sDG_ZEiDA3Y-unsplash

Batterier är ett annat sätt att lagra elektricitet när det finns ett överskott av el. Den kan då användas igen när efterfrågan ökar. Batterilagring är relativt dyrt men har blivit billigare under senare år.

Europeiska unionen har utarbetat en strategi för batteriförsörjning och lagring. Målet är att bli självförsörjande på batterier inom EU. Företaget Northvolt är en stor marknadsaktör inom batterilagring i Sverige.

Strategic research agenda for batteries, EU 2020

Vätgasanläggningar för lagring av elektricitet är fortfarande under utveckling och det finns stora förhoppningar på omfattande användning framöver. Med hjälp av elektrolysörer omvandlas el och vatten till vätgas och syrgas. Vätgas kan distribueras i rörledningar eller komprimeras och distribueras i tankbilar eller båtar.

Det pågår en snabb utveckling av grön vätgasanvändning inom industrin, för fossilfri ståltillverkning och gödselproduktion samt för transporter. Projekt är också igång med att producera vätgas från havsbaserad vindkraft.

Strategi för fossilfri konkurrenskraft

 

Jämförelse av tre lagringsstrategier

Pumpkraftverk

Batterier

Vätgasanläggningar

Lagring

Lägesenergi

Kemisk energi

Kemisk energi

Användningsområde

Långtidsvariationer. Dagar, månader

Korttidsvariationer. Minuter, timmar

Långa och korta variationer

Lagringstid

Långtidslagring

Korttidslagring

Kort- och långtidslagring

Krav

Lämplig topografisk plats

Tillgång till vatten, högtryckstankar eller pipelines

 

Svensk lagringsstrategi

Den svenska strategin för energilagring följer EU:s linje och finns med i den nationella energi-och klimatplanen. Svenska Kraftnät har i uppgift att beskriva det svenska behovet och potentialen för energilagring och andra flexibilitetstjänster till regeringen innan 30/11–22.

Nationell strategi för elektrifiering – en trygg, konkurrenskraftig och hållbar elförsörjning för en historisk klimatomställning

Utmaningar

Diagram över andel variabel elproduktion

Schematisk bild över hur elsystemets egenskaper och behov kan förändras över tid med ökad andel variabel elproduktion. Figuren visar i vilken ordning de olika utmaningarna kan uppkomma.

De största utmaningarna med en ökad mängd vindkraft i elsystemet är att det ska finnas tillräckligt med effekt och energi vid alla platser och tidpunkter för att möta behoven samt att elsystemet är tillförlitligt och robust. Via knapparna till höger kan du läsa mer om olika faktorer som spelar in för att uppnå ett elsystem i balans som möter efterfrågan.

Flexibilitet

Flexibilitet - begränsat med el från vindkraft

I elsystemet behöver produktion och konsumtion hela tiden vara lika stora. I Sverige balanserar främst vattenkraft konsumtionen i varje stund som syns i figuren nedan. Tillgängligheten på väderberoende energikällor såsom vind- och solkraft kan inte regleras, därför blir behovet större av balanskraft. Ett annat sätt att minska behovet av balanskraft är att elkonsumenter uppmuntras till flexibel elanvändning genom att använda mer när det finns mer och mindre när det finns mindre.

Reglering
Balansering
Efterfrågeflexibilitet
Flexibla resurser
Utbyggnad
Stora investeringar

Vindkraftparkens olika faser

Skrolla till toppen

Genom att fortsätta använda denna webbplats godkänner du användandet av kakor / cookies. Mer information

Dina cookie-inställningar för denna webbplats är satt till ”tillåt cookies” för att ge dig den bästa upplevelsen. Om du fortsätter använda webbplatsen utan att ändra dina inställningar för cookies eller om du klickar ”Godkänn” nedan så samtycker du till detta.

Stäng