Montasje av vindmøllepark, Nygårdsfjell vindpark, trinn 1, tilhørende Nordkraft Vind AS, Narvik. Generatoren står på en 80 m høy søyle. Rotorene heises opp av en kran som løfter over 90 meter.

av Harald Harang, Infoto.. Begrenset gjenbruk

Nygårdsfjell vindmøllepark, trinn 1, eies av Nordkraft Vind AS.

av Harald Harang, Infoto. Begrenset gjenbruk

Vindkraftverk er en innretning som kan omforme vindenergi til elektrisk energi. Et vindkraftverk kalles også vindkraftstasjon, og mer upresist også vindmølle. Dersom flere vindturbiner tilhører samme installasjon, kaller vi det gjerne vindpark. Se også havvindpark.

Et vindkraftverk består av en vindturbin med som oftest tre turbinblader (vinger) på horisontal aksel plassert i et maskinhus på toppen av et tårn. Maskinhuset vris, enten ved hjelp av elektriske motorer eller ved hjelp av vinden, slik at turbinbladene roterer i et plan loddrett på vindretningen. Vindturbinen kan også ha vertikal aksel opp fra maskinhuset som kan være fundamentert på bakken.

Hovedkomponentene i maskinhuset er gir (men det finnes også turbinløsninger uten gir), generator, brems, dreiemotor (for turbiner med horisontal aksel) og kontrollsystem. Den elektriske energien opptransformeres fra generatorspenning, og føres ofte inn på det lokale fordelingsnett.

De største kommersielt tilgjengelige vindturbinene er i dag (2017) på seks MW, men det arbeides med utvikling av turbiner opp mot 10 MW. En turbin på 3 MW kan typisk ha en tårnhøyde på 90 meter og en rotordiameter på mellom 90 og 100 meter. Den energien som kan fanges opp av bladene på en vindturbin begrenses til maksimalt 59 prosent (i henhold til Betz' lov) av den energimengden som passerer det sveipte arealet. I praksis regnes det med cirka 40 prosent.

Et vindkraftverk vil gi om lag 1000 kWh/år per m² sveipt areal, noe avhengig av turbinens størrelse og mye avhengig av vindforholdene. En 3 MW vindturbin vil typisk gi cirka åtte millioner kWh per år.

Et vindkraftverk har naturlig nok en mye lavere brukstid enn et vannkraftverk. Vinden kan kun utnyttes når den er der, mens et vannkraftverk har en jevnere strøm av råvaren, den potensielle energien, gjerne i form av vannmagasiner. Brukstiden uttrykkes i kapasitetsfaktoren, som for vindkraft ligger på omkring 28–30 prosent. 

Elektrisitetsproduksjonen i vindkraftverk varierer med vindhastigheten, og man har dermed begrensede muligheter til å regulere produksjonen. Vindkraftverk kan derfor ikke stå for den eneste forsyningen til vanlige abonnenter, men er avhengig av å inngå i et større kraftforsyningssystem som til enhver tid kan momentantilpasse produksjonen til forbruket, uavhengig om det blåser eller ikke. 

Å utnytte vindenergien gir vanligvis høyere utbyggingskostnader per kWh enn det som eksempelvis er vanlig ved utbygging av vannkraft. Dette har sammenheng med at vindenergien er spredt over store arealer, til forskjell fra vannfallsenergien, der naturen selv samler og konsentrerer vann i sjøer og vassdrag. Enhetskostnadene (øre/kWh) er i stor grad avhengig av vindforholdene på stedet og i mindre grad av andre naturgitte forhold.

På områder i Norge hvor vindforholdene er gode, vil de samlede produksjonskostnader kunne ligge på rundt 50 øre/kWh. I 1980 var tilsvarende kostnad to kroner per kWh.

Utbygging skjer i mange land til tross for at kostnaden for kraft fra slike stasjoner er høyere enn fra konvensjonelle kraftstasjoner. Bygging av vindkraftverk støttes økonomisk på ulike måter, enten for å øke andelen fornybar energi i forsyningssystemet, eller for at landene skal bli mindre avhengig av import av energi, særlig av fossilt brennstoff.

Fordelen med vindkraft er at den er fornybar og ikke gir utslipp til miljøet. Vindkraftverk er likevel ikke helt uten miljømessige ulemper. De skaper støy, gir visuell forurensing, kan forstyrre radarsignaler, og kan drepe eller skade fugl. Store arealer båndlegges, men samtidig kan mesteparten utnyttes til jordbruk, beitemark og lignende.

Det har de siste årene vært en økt interesse for vindturbiner offshore, såkalte havturbiner. Utenfor synsvidde fra land unngår man ulemper med inngrep i natur- og friluftsområder, støy og visuell forurensning, og dessuten er vindforholdene mer gunstig for kraftproduksjon til havs enn på land. Samtidig er det andre hensyn man må ta til havs når det gjelder for eksempel fiske, sjøsikkerhet og trekkruter for fugler.

Det er utviklet offshore vindturbiner for fast forankring i bunnen, men også varianter med flytende understell av betong. Ifølge en studie foretatt av Enova kan vindkraft til havs i norsk økonomisk sone alene ha et potensial på hele 14 000 TWh.

Hvor mye vindkraft som kan bygges ut, avhenger av prisutviklingen på strøm, statlige støttebevilgninger, befolkningens holdning til vindkraft med mer. En undersøkelse presentert av Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) i 2009, angir at det nyttbare vindkraftpotensialet i Norge kan ligge på mellom 400 og 1800 TWh/år, avhengig av hvilke forutsetninger som legges til grunn. Men i tillegg til dette vil det kunne komme store vindkraftprosjekter offshore.

Hvor stor del av det påviste potensialet for vindkraft som i praksis kan bygges ut, er vanskelig å anslå. Miljøkonfliktene er mange, og med dagens kraftpriser og utbyggingskostnader er det lite trolig at vindkraft vil bli bygd ut i stor skala uten at det utvikles rammebetingelser som gjør slik virksomhet lønnsom. I dag støttes vindkraftutbyggingen gjennom en ordning med elsertifikater. En omfattende vindkraftutbygging vil også kreve betydelige investeringer i kraftoverføringsnettet.

Norges første vindturbin beregnet på produksjon av elektrisk energi var Dahles Vindkraftverk på Andøya. Kraftverket ble satt i drift i 1916 og leverte strøm til 16 abonnenter.

Moderne utnyttelse av vindenergi startet i 1983 som et forsknings- og forsøksprogram, og i 1986 kom det første vindkraftverket (55 kW) i drift på Titran i Sør-Trøndelag. Smøla Vindpark er på 150 MW og stod ferdig i 2002. På Bjerkreim og Fosen er det planlagt utbygget fem TWh. Fosen Vind-utbyggingen, som skal stå ferdig i 2020 får alene en installasjon på 1000 MW og en forventet årlig produksjon på 3,4 TWh. Tellenes Vindpark i Sokndal og Lund kommuner, Rogaland, består av 50 vindturbiner med en installert effekt på 160 MW. Dette er Norges største vindpark og sto ferdig i september 2017. Det er estimert at parken vil gi en årlig kraftproduksjon på cirka 520 GWh, tilsvarende strømforbruket til om lag 25 000 eneboliger. 

Det er gitt godkjenning til bygging av cirka 6500 MW vindkraft i Norge med en forventet årsproduksjon på rundt 18 TWh. Installert vindkraft er som følger:

Samlet installert ytelse [MW] 811
Antall vindturbiner 374
Årsproduksjon, 2016 [TWh] 2,1
Andel av Norges elproduksjon [%] 1,4

Se også Norge (Energiressurser).

Utviklingen av moderne vindturbiner startet etter oljekrisen på 1970-tallet. I hovedsak skjedde denne utviklingen i Europa, og i særlig grad har Danmark, og senere Tyskland, spilt en viktig rolle.

I dag er vindkraft tatt i bruk i mer enn 80 land, og utbyggingen har skjedd i et høyt tempo. De siste ti årene har verdens produksjonskapasitet for vindkraft økt med mer enn 20 prosent per år. Samlet installert ytelse var ultimo 2013 kommet opp i 318 GW. Mesteparten av kapasiteten er etablert i Europa og senere USA, men Kina har etter hvert overtatt rollen som den store vindkraftnasjonen (se tabellen nedenfor).

Veksten i Europa kan være i ferd med å flate noe ut. I 2013 økte kapasiteten i Europa med rundt 11 prosent, mens veksten i Kina holdt seg på over 20 prosent.

GW1 %
Kina 91,424 28,7
USA 61,091 19,2
Tyskland 34,250 10,8
Spania 22,959 7,2
India 20,15 6,3
Storbritannia 10,531 3,3
Italia 8,552 2,7
Frankrike 8,254 2,6
Canada 7,803 2,5
Danmark 4,772 1,5
Portugal 4,724 1,5
Sverige 4,470 1,4
Brasil 3,456 1,1
Resten av verden 35,701 11,2
Total 315,137 100,0

1)Kilde: Global Wind Energy Council 2014

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.