Vindens enkla drivkraft har länge utnyttjats av människan. Redan för 3000 år sedan lär det ha funnits väderkvarnar i Kina och Japan och under 1300-talets Europa utvecklades väderkvarnarna och blev allt större. Som mest hade Europas väderkvarnar tillsammans en effekt på 1 500 MW, vilket var en nivå som vindkraften inte uppnådde igen förrän 1988.Vinden är en energikälla som människan använt sig av sedan urminnes tider men exakt hur länge är dock okänt. Tidigt började människan utnyttja vindenergin för att driva båtar och redan 4 000 år före Kristus tror man att egyptierna använde sig av segel på sina papyrusbåtar i Nilen. Det finns teorier om att seglen gett upphov till de väderkvarnar i Kina, Japan och Grekland som enligt vissa källor byggdes redan 3000 f Kr men den allmänna teorin är att de första väderkvarnarna kom från Iran där de tillkom på 600-talet. Den första väderkvarnen som är historiskt dokumenterad fanns i Persien år 947 e.Kr.Väderkvarnarna hade flera olika syften, bland annat att mala säd men även vattenpumpning, bevattning samt dränering av lågt liggande marker för att möjliggöra odling. När elektriciteten slog igenom blev kvarnarna omoderna och ineffektiva. Ironiskt nog tar vi idag tillvara vinden för att producera el.I Europa kom byggandet av väderkvarnar igång på slutet av 1100-talet, och då framför allt vid Medelhavet och i norra Frankrike. En stor skillnad mellan de tidiga väderkvarnarna i Persien och de vid Medelhavet var konstruktionen och tekniken. De persiska väderkvarnarna var vertikalaxlade medan de europeiska väderkvarnarna var horisontalaxlade. För att kunna överföra kraften från den horisontala axeln till en vertikal som drev kvarnstenen krävdes kunskap om kugghjulstekniken. På den här tiden var kugghjulet en rätt ny uppfinning vilket förklarar varför den inte användes i de tidiga väderkvarnarna.Väderkvarnen kom till Sverige
Väderkvarnarna i norra Europa var vid den här tiden så kallade stolpkvarnar och kallades stubbamöllor när de kom till Sverige på 1300-talet. Hela kvarnen var monterad på ett kraftigt stativ, med en trästock som vertikal axel, så att hela kvarnen kunde vridas och rotorn ställas in mot vinden. Avsaknaden av vattenkraft och mycket goda vindförhållanden gjorde att man exempelvis på Öland hade ett stort antal väderkvarnar för malning av spannmål. Väderkvarnen blev tidigt ett speciellt kännetecken för Öland men idag har de enbart ett kulturhistoriskt värde.Vindkraften fick dock ingen stor betydelse som drivkraft inom industrin genom att den inte kunde erbjuda en kontinuerlig drivkraft. På 1200-talet byggdes allt fler väderkvarnar och snart blev de en av de viktigaste energikällorna och förblev det ändå fram till slutet av 1800-talet.Under dessa århundraden utvecklades kvarnen betydligt och kvarnens mekaniska arbete utnyttjades inte bara till att mala säd och pumpa vatten. I mitten av 1800-talet nådde väderkvarnarna sin höjdpunkt och enligt teknikhistorikerna kan det ha funnits en halv miljon väderkvarnar i hela Europa och lika många i Kina. När så småningom ångmaskinen uppfanns och industrialismen tog fart var väderkvarnens glansdagar över och under 1900-talet slutade de mer eller mindre att användas.På andra sidan Atlanten
På den amerikanska prärien spelade vindpumpen en betydelsefull roll där den användes för att pumpa vatten. De monterades på en stolpe eller fackverkstorn och vattenpumpen drevs direkt av en axel som drevs runt av vindhjulet.I många länder, kanske speciellt i Amerika, ingick på tidigt 1900-tal, ofta ett mindre vindkraftverk på lantbruksgårdar som genom direkt mekanisk energiöverföring, drev gårdens vattenpump till en djupborrad vattenbrunn, när det inte fanns tillgång till strömmande vattendrag. Vattnet pumpades upp i en högt placerad cistern för lagring av vattnet som med självtryck sen kunde förse gården med nödvändigt vatten.Under 1800-talet tog den industriella utvecklingen även fart i Mellanöstern och 1854 lanserades en vindpump med automatisk effektreglering som konstruerats av Daniel Halladay. De fyra bladen var vridbara vilket gjorde att bladen vred sig för att släppa förbi vinden när den var för stark. Vindkraftverk av denna typ för vattenpumpning används fortfarande i stora delar av världen. På 1990-talet fanns det cirka 600 000 vindhjul i Argentina, 250 000 i Australien, 100 000 i Sydafrika och 60 000 på den amerikanska prärien.Elektriciteten gör intåg
Även om väderkvarnarna hade spelat ut sin roll i Europa hämtade sig vindkraften så småningom. Under 1800-talets slut insåg den danske professorn Poul la Cour vindkraftens potential och 1892 byggde han den första elproducerande vindmöllan. Vindmöllan använde likström och ackumulatorer för energilagring. Han utbildade specialister inom vindkraft och startade en tidskrift i ämnet. Redan 1908 hade man i Danmark 72 vindkraftverk som vardera producerade 10-20 kW.På 1920-talet fanns flera hundra vindkraftverk i drift i Danmark. 1957 utvecklade Johannes Juuls, en av la Cours elever, en vindturbin med en maxeffekt på 200 kilowatt med växelströmsgenerator. Turbinen, som anslöts till elnätet, placerades i Gedser på ön Falster i sydligaste Danmark och var i drift i hela 18 år. Vindturbinen blev stilbildande för moderna vindkraftverk.Danmark har historiskt sett varit det främsta landet inom vindkraften. Den revolutionerande elektriciteten fanns från början bara i elnäten i större städer där man började använda elektriska apparater, inte minst radion. På landsbygden var elnäten däremot sällsynta vilket ledde till att man på 1930-talet utvecklade ett nytt sätt att använda vindsnurrorna som tidigare använts till att pumpa vatten.För att kunna förse bondgårdar med el utvecklades en typ av gårdssnurra som kallades Windcharger. Dessa snurror utnyttjade flygplansteknikens aerodynamik och fungerade som omvända flygplanspropellrar. Rotorn förseddes sedan med en generator som alstrade ström till ett batteri. Den här konstruktionen spred sig ganska snabbt ute på landsbygden. I USA byggdes hundratusentals batteriladdare och även några tusen i Sverige och Danmark.Vindkraftens genombrott
Men det skulle dröja ändå till slutet av 1970-talet, och därmed oljekrisen i västvärlden, innan vindkraften slog igenom på riktigt. Oljekrisen och senare kärnkraftsolyckorna i Harrisburg och Tjernobyl under 1980-talet medförde ett stort behov av att satsa på nya energikällor.En allmän miljödebatt tog fart om jordens begränsade tillgångar och den lösning som både allmänhet och politiker såg framför sig var en satsning på inhemska och förnyelsebara energikällor.Detta blev startskottet för vindkraftsindustrin som redan under 1990-talet skulle få ytterligare framgångar i och med det fokus som sattes på sambandet mellan koldioxidutsläppen och växthuseffekten. Plötsligt fanns ett samband mellan miljöpolitik och energipolitik vilket gav miljöfrågorna allt större plats inom politiken.Den politiska lösningen för att minska miljöbelastningen blev att staten skulle satsa pengar på forskning och utveckling inom de förnybara energikällorna medan uppdraget att utveckla vindkraften gick till kraftbolag och storföretag eftersom det var där kompetensen och resurserna borde finnas.Detta ledde till att många länder där ibland Sverige, Tyskland och USA startade nationella vindkraftprogram. Och under 1980-talet byggdes flera stora försöksanläggningar som i Sverige resulterade i Näsuddden på Gotland och Maglarp i Skåne, verken hade en effekt på två till tre MW. I Danmark valde man en annan lösning. Där satsade man istället på marknaden och statliga investeringsbidrag till vindkraftverk infördes. Politikerna garanterade även ett bra pris för vindkraftselen så att de som valde att köpa vindkraftverk skulle få igen sina investeringar. Resultatet blev ett annat än i övriga länder och de företag som började tillverka vindkraftverk var företag som annars tillverkade lantbruksutrustning eller båtar och maskiner för fiskeindustrin.Danmark går sin egen väg
Dessa företag satsade inte på avancerad teknik utan enkelhet och hållbarhet var deras krav. Vindkraftverken var inte stora utan lämpliga för lantbrukare att installera på sina gårdar med en effekt på 20 till 30 kW. Många bönder och miljömedvetna valde att satsa pengar på egna vindkraftverk eller bilda kooperativa föreningar.Under de år som har gått fram till idag har de danska vindkraftverken blivit hundra gånger så stora och effektiva. Och uppenbart så har den marknadsstimulans som Danmark införde gett betydligt mera effekt för att skapa en vindkraftsindustri än stora anslag till forskning och utveckling.Vindkraftsindustrin är idag en av Danmarks största exportbranscher. I och med de politiska beslut som fattades runt om i världen under 1970- och 80-talet så kom även diskussionen om vindkraft som möjlig energikälla igång på allvar i Sverige. Men i jämförelse med många andra länder så har Sverige legat på efterkälken.Vindkraften i Sverige
Så sent som under 1990-talet infördes det i Sverige ett investeringsbidrag som satte fart på utbyggnaden. Några år senare kom miljöbonusen som innebar att vindkraftsproducenter fick tillgodogöra sig elskatten. Många av de vindkraftverk som installerades var från Tyskland och Danmark men det har även funnits och finns en del svenska tillverkare. Några exempel är SVIAB i Norrtälje som gör små gårdssnurror, PitchWind som gör små gårdsverk och Nordic Windpower som har lanserat ett tvåbladigt verk på 1 MW.Våren 2000 presenterade ABB ett stort och avancerat vindkraftverk med en direktdriven högspänningsgenerator. Generatorn skulle finnas i vindkraftverk på 3 till 3,5 MW. Ett par år senare lades projektet på is eftersom ABB ansåg att marknaden inte var redo för så stora vindkraftverk och att det därför inte skulle bli ekonomiskt konkurrenskraftigt.Det har varit långt ifrån självklart att vindkraftverken skulle växa till dagens storlek.Idag
Om rotorns radie fördubblas ökar arean fyra gånger samtidigt som vikten och priset ökar åtta gånger. Det finns en gräns där kostnadsökningen blir större än produktionsökningen. Att bara skala upp komponenterna är därför inte tillräckligt utan det måste samtidigt ske en utveckling så att vikten inte ökar för mycket och belastningen på verken minskar.Men i och med den snabba tillväxten och den ökade konkurrensen har priserna på vindkraftverk sjunkit sedan 1980-talet. 2005 bröts dock denna trend och priserna ökade under ett par år med ungefär 25 procent. Anledningen var en ökad efterfrågan samtidigt som många råvarupriser ökade kraftigt. Idag har marknaden återhämtat sig något och vindkraften är en väl etablerad och konkurrenskraftig energikälla som kommer att fortsätta att växa.
