Vindkraftens historia och utveckling - Del 3

62 vindturbiner i vindkraftparken West Wind nära Wellington i Nya Zeeland. Landet är utmärkt för vindkraft på grund av de konsekvent starka vindar som blåser. Foto: Siemens.

Vindkraften har en lång historia och mycket har hänt sedan människan började utnyttja vinden som kraftkälla. Utvecklingen har gått från det enkla seglet, till väderkvarnar och enkla pumpstationer för att idag ståta med 100 meter höga torn och verk ända upp till 6 MW. Men det har varit långt ifrån självklart att vindkraftverken skulle växa till dagens storlek och bli en energikälla att räkna med.

Under förra året slog dessutom den svenska vindkraften rekord och ökade sin produktion med 40 procent. Men hur ser framtiden ut?

Vindkraftens framtid ser lovande ut och utbyggnaden expanderar relativt kraftigt och kommer troligen att vara en viktig del av den förnybara energiförsörjning som ska byggas i Sverige. Förutom EU:s generella miljö- och klimatmål har Sveriges regering beslutat om mer långtgående nationella åtaganden i klimat- och energipolitiken.

Och år 2020 ska 50 procent av Sveriges energi komma från förnybara källor. Många menar att en utbyggnad av vindkraften är det enda realistiska sättet för att vi ska kunna nå det målet. Men vindkraftens framtid är inte spikrak, det finns många problem och en del motstånd.

Hinder för framtidens vindkraft

Till exempel trädde en ny kärntekniklag i kraft 1 januari i år, en lag som tillåter att ny kärnkraft byggs. Samtidigt blir andra alternativa energikällor som till exempel solkraft allt mer konkurrenskraftiga.

Dessutom har kommunerna fått vetorätt mot vindkraft och Försvarsmakten har lagt fram omfattande ”stoppområden” vilket, enligt Svensk Vindkraftförening, gör att vindkraften riskerar att förpassas till områden med sämre vindförhållanden. Det förbud som Försvarsmakten införde gäller för all ny vindkraft inom en radie på 40 km från samtliga militära flygplatser i landet. Beslutet innebär att en yta lika stor som Danmark undantas vindkraft. Uppemot 1 000 vindkraftverk med investeringar på över 25 miljarder kronor hotas.

En av de primära parametrarna för ett lyckat vindkraftprojekt är just att vindtillgången är god.

Utöver detta så finns det problem med elnät och oklarheter med det gemensamma elcertifikatsystemet som Norge och Sverige utarbetar.

För de aktörer på marknaden som är intresserade av att satsa på vindkraft är det viktigt att veta hur styrmedel som till exempel elcertifikat, regler samt andra omvärldsfaktorer påverkar lönsamheten för vindkraft.

Men är dessa fakta hinder för vindkraftens utbyggnad och framtid?

Vindkraftens förutsättningar och potential

Det har visat sig att faktorer som påverkar vindkraftens utbyggnadstakt är tillståndsprövningen, elpriset, anläggningarnas effekt, elcertifikatsystemet samt konkurrerande intressen. Där just elcertifikaten spelar en avgörande roll.

För att driva på utvecklingen av vindkraft och annan elproduktion från förnybara energislag infördes elcertifikatsystemet i Sverige. Och enligt en rapport från Elforsk är idag elcertifikatsystemet den absolut viktigaste faktorn. Utan detta stöd skulle det i de allra flesta fall inte vara lönsamt att bygga ut vindkraft. Vid vissa gynnsamma förutsättningar som till exempel sjunkande investeringskostnader för vindkraft i kombination med höga elpriser skulle en mindre utbyggnad dock kunna ske även utan detta stöd.

I samma rapport kan man även läsa att den fysiska potentialen för vindkraft i Sverige är enorm. Och även att den tekniska potentialen, det vill säga med hänsyn tagen till bland annat ytor där det inte går att bygga eller där konflikter av olika slag föreligger, är mycket stor.

Elforsks beräkning visar en total teknisk vindkraftpotential på hela 510 TWh per år på land och 46 TWh per år till havs. Denna beräknade tekniska potential är i viss mån teoretisk. Men Elforsks resultat har ändå visat att det finns en stor tillgänglig potential, betydligt större än den potential som antas vara möjlig till 2020.

Samarbete med EU

Prognosen för utbyggnaden av vindkraft är trots allt mycket god, och det finns många goda incitament för en utbyggnad av vindkraften i Sverige. Bland annat att Sverige är sammanbundet med det europeiska elnätet och elproduktionen ute i Europa där det fortfarande finns väldigt mycket fossil kraft. Detta innebär att Sverige kan sälja förnybar el till andra länder inom EU vid ett överskott och få exportintäkter.

Eftersom det inom EU är bestämt att 20 procent av energikonsumtionen år 2020 ska komma från förnybara källor finns det goda förutsättningar för Sverige att sälja sitt överskott av förnybar el. Framför allt om projektet dessutom ligger inom ramen för samarbetsmekanismer i EU:s förnybarhetsdirektiv. Detta innebär att en EU-medlemsstat kan ingå avtal med en annan medlemsstat om att köpa eller sälja ett förnybart värde i förhållande till den egna statens åtagande för att uppnå sina nationella åtaganden. Här har Sverige en stor fördel jämfört med andra EU-länder eftersom produktionskostnaden för vindkraft är relativt låg här.

Om Sverige kan utnyttja samarbetsmekanismerna så är det andra länder som betalar utbyggnaden medan Sverige tillskansar sig fördelarna utav det ekonomiskt. Detta förutsätter dock att vindkraften kan sättas upp där det blåser mycket. Och av de knappt två procent av Sveriges yta som Energimyndigheten har pekat ut som riksintresse för vindbruk är mellan 7 och 29 procent, beroende på län, berörda av Försvarsmaktens stoppområden.

Det är också viktigt att komma ihåg att trots att de beräknade elproduktionskostnaderna för vindkraften är relativt låga är de dock generellt högre än det beräknade elpriset. Vilket betyder att stöd som elcertifikat behövs för att någon ny vindkraft ska byggas ut. Ur ett investerarperspektiv är det många faktorer som gör Sverige till en fördelaktig marknad för vindkraft i jämförelse med övriga Europa. Till exempel bra kraftledningsnät, en väl fungerande certifikatmarknad och en relativt kort tillståndsprocess.

Sverige och Europa

Dessutom har Sverige fortfarande många landområden där det är möjligt att bygga lönsamma vindkraftverk. Faktum är att Sverige har bland de bästa förutsättningarna i Europa att bygga ut vindkraften till låga kostnader, tack vare att det är ett glesbefolkat land med många goda vindlägen.

Men trots detta ligger Sverige efter övriga EU. Enligt en sammanställning av de 27 medlemsstaternas nationella handlingsplaner för förnybar energi, som gjorts av European Wind Energy Association (EWEA), väntas vindkraften i EU stå för 14 procent av elanvändningen år 2020.

Sverige förväntas bara ha 8 procent vindkraft år 2020.

Ny kärntekniklag

De senaste åren har vindkraften byggts ut betydligt mer än kärnkraften, anledningen till detta är att kärnkraft är dyrt medan kostnaderna för vindkraft minskat kraftigt. Men den 1 januari i år fick Sverige en ny kärntekniklag som tillåter att nya kärnkraftverk byggs. Den nya lagen tillåter en drift av totalt tio reaktorer, vilket är lika många som är i bruk i dag. Vilket innebär att när en ny reaktor startas måste en gammal tas ur drift.

Även om vindkraften expanderat kraftigt under de senaste åren så finns det en stor fördel med kärnkraft och det är att det idag är den enda utbyggbara kraftkälla som producerar mycket elektricitet.

Utbyggnaden av vattenkraft är i praktiken stängd då vi valt att skydda de sista älvarna och att expandera fossila anläggningar är helt otänkbart. Och för att producera samma mängd elektricitet från vindkraftverk som i ett kärnkraftverk så krävs det väldigt många vindkraftverk.

Ytterligare en faktor som talar emot vindkraft och för kärnkraft är att vindkraft ännu inte går att lagra. Slutar det att blåsa blir det heller ingen ström.

Och trots det stöd som finns för vindkraft, från både riksdag, regering och allmänhet så är det fortfarande många som säger: gärna vindkraft men inte här. Det vill säga att många stöder vindkraften men man vill inte ha den i närheten så att den stör.

Ska vindkraften kunna byggas där vinden blåser mest, och där kostnaden blir lägst, krävs det att lokalsamhällena blir delaktiga i och stöder vindkraftutbyggnaden. Det finns flera sätt att öka delaktigheten och acceptansen. Ett är att kommunerna själva äger vindkraftverk, vilket kan minska kommunens elräkning radikalt.

Ett annat sätt är att hushållen och näringslivet i länet blir delägare i vindkraft genom att köpa vindandelar. Forskning och utveckling av vindkraftens teknik och storskalighet har idag nått relativt långt. Ändå är den inte konkurrenskraftig utan ekonomiskt stöd. De variationer som finns i vinden gör att installerad effekt inte kan utnyttjas fullt ut.

Framtida forskning

Dagens forskning syftar därför till att med ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt finna nya lösningar. Forskningen fokuseras till exempel mot vertikalaxlade vindkraftverk med direktdrivna generatorer.

Det ökande priset på elenergi underlättar visserligen för vindkraften, men för att den ska bli riktigt lönsam måste den vara extremt billig och pålitlig. Vindkraften är fortfarande så pass ung att bara vindkraftverk med relativt omogen teknik från början av 80-talet har haft chansen att bevisa sin tillförlitlighet under den projekterade livslängden.

Men forskning leder inte alltid till positiva resultat och enligt helt nya forskningsresultat är vindkraften inte verkligt förnybar. Det är fysikern Axel Kleidon vid Max Planck Institute for Biokemi i Tyskland som hävdar att utbyggnaden av den vindkraft som krävs för att ersätta fossil energi kan åstadkomma lika mycket skada på klimatet som utsläpp av växthusgaser och global uppvärmning.

Axel Kleidon har räknat på hur energimängden i atmosfären skulle påverkas vid en massiv utbyggnad av vind- och vågkraft. Hans påståenden, att vi genom storskalig utbyggnad kommer att tömma ut den energi som finns tillgänglig i atmosfären, bygger på det faktum att energin från vind- och vågkraft ursprungligen kommer från solen, som i sin tur genom termodynamik driver jordens vindar och strömmar i haven.

Axel Kleidon har dessutom fått stöd från ett antal klimat- och resursforskare som menar att hans tes är intressant och möjligtvis också av stor vikt. Ytterligare forskning får visa om Axel Kleidons teorier stämmer.

Hur man än vrider och vänder på vindkraftens för- och nackdelar så satsas det mycket pengar på dess utveckling och utbyggnad.

Fortsättningen

Sverige har nått en världsledande ställning inom en rad områden när det gäller förnybar energi och energieffektivisering och den svenska staten lägger varje år hundratals miljoner kronor på forskning och utveckling av förnybar energi.

Som ett resultat av detta producerade svensk vindkraft under förra året totalt 3,5 TWh el, vilket motsvarar användningen av hushållsel i 700 000 lägenheter. Under november och december, när vi behövde elen som mest, var också vindkraftproduktionen som störst, vilket bidrog till att hålla elpriserna nere.