Den svenska vindkraftsindustrin har under senare år växt väldigt snabbt medan till exempel kompetens och referenssystem inte hunnit med att växa i samma takt. De problem som vindkraftsindustrin nu möter är kanske ingen tillfällighet.
Med utgångna garantitider på verken, försämrad lönsamhet och okunskap om hur verken ska trimmas för optimal produktion ser det ut som om vindkraften kommer att få några tunga år.
Samtidigt har intäkterna från vindkraftsel fallit brant. Prisraset på elcertifikaten, som sjunkit med runt 20 öre per kilowattimme de senaste två åren, har inneburit att notan för elkunderna kapats med flera miljarder kronor.
Den dubbelt olyckliga kombinationen med kraftiga prisras på el och på elcertifikat har fått läget för vindkraften att se mindre lovande ut. Dessutom går garantitiden nu ut för många vindkraftparker vilket kräver att ägarna måste göra rätt prioriteringar och rätt val för drift och underhåll. En betydande del av kostnaden för vindkraft härstammar från drift och underhåll och felaktiga val kan skapa stora konsekvenser för totalekonomin.
Garantitiderna börjar gå ut
Enligt Mårten Nilsson, vd för Ecopower Academy, har det under många år tyvärr inte funnits någon konkurrens på marknaden när det gäller underhållsentreprenörer vilket fått konsekvensen att turbintillverkaren vanligen utfört servicen. Att låta turbintillverkaren utföra service är oftast ett mycket dyrt alternativ.
Tittar man på vindkraftstillverkaren Enercon så var kostnaden för deras fullserviceavtal för något år sedan 0,011 euro per kilowattimme. Det innebär att ett verk på två megawatt som producerar mellan 5,5 och sex miljoner kilowattimmar per år får en servicekostnad på mellan 500 000 och 600 000 kronor.
Kostnaden för fullservice motsvarar mellan tio och femton procent av vindkraftverkets produktionsintäkter.
Garantitiden för verken är vanligtvis två år, och under denna tid kan även underhåll ingå i avtalet men det finns många olika förfaranden på detta område.
När garantitiderna går ut vill många tillverkare självklart förlänga serviceavtalen men energibolagen har numera ambitionen att bygga upp sina egna serviceorganisationer.
Trimma tillgångarna
Vindkraftägarna och marknaden måste öka sin förståelse inom vindkrafttekniken för att till fullo kunna utnyttja den eftersom till exempel många vindkraftverk installeras med globala inställningar från tillverkaren. Om varje vindkraftverk skulle trimmas in för sin specifika plats skulle lönsamheten öka. I dagsläget är det dock svårt att säga hur stor den här outnyttjade potentialen är.
Ytterligare en faktor som gör det svårt för vindkraftsägarana är att marknaden är relativt omogen och saknar en standard för referenssystem.
Eftersom det inte finns några bra referenssystem är det många gånger underhållsprincipen Run-to-failure som råder. Vilket orsakat väldigt höga kostnader på grund av det blir oplanerade stillestånd, maskinskador och kostnader för övertid.
Med den här metoden styrs underhållet utifrån maskinernas nycker och den faktiska statusen för verket är relativt okänt, vilket gör det nästan omöjligt att planera för underhåll och drift.
Det har dessutom visats sig att driftskostnader för vindkraft nästan alltid stiger över de planerade kostnaderna. Enligt en studie som utfördes under 2010 i USA var de verkliga driftkostnaderna oftast dubbelt eller tredubbelt så stora.
Sämre utlåning
Vindkraften möter nu motstånd hos investerarna och inom branschen finns nu en uttalad önskan om att regeringen ger i uppdrag till Energimyndigheten att öka ambitionsnivån i elcertifikatsystemet genom att snarast höja kvotnivåerna. Annars är det risk att utbyggnaden av vindkraft kommer av sig.
Men Energimyndigheten anser inte att det är aktuellt att ändra kvotplikter. Deras förhoppning är att vindkraften ska klara sig utan elcertifikatsystemet framöver, vilket de anser är fullt rimligt åtminstone om kärnkraften fasas ut och elpriserna stiger.
Småskalig vindkraft växer
Trots att förutsättningarna för utbyggnaden av vindkraft inte är lika goda så fortsätter den att växa och det gäller även den småskaliga vindkraften. Men trots att allt fler vill producera egen el med ett litet vindkraftverk är småskalig vindkraft en dåligt utnyttjad källa till förnyelsebar energi som dessutom kräver mycket av investeraren.
För tillfället finns 18 olika företag som säljer vindkraftverk på den svenska marknaden. Av dessa är nio svenska företag som utvecklar och konstruerar egna små vindkraftverk med tillverkning både i Sverige och utomlands övriga nio företag är återförsäljare. Men för tio år sedan fanns det bara tre leverantörer på den svenska marknaden.
Men enligt en rapport från Chalmers kan man inte alltid lita på leverantörernas löften.
Erika Thorstensson, som för ett par år sedan undersökte marknaden i ett examensarbete vid Chalmers, menar att de som säljer vindkraftverken skryter med prestanda som är omöjliga att kontrollera om man inte är expert. Och att leverantörerna dessutom ofta utgår från vindhastigheter som är mycket högre än de man kan få när man har turbinen monterad på 12-15 meters höjd.
I sin rapport framför hon fram för allt kritik mot att leverantörerna sätter ihop komponenter som inte är ordentligt testade och att det är mycket svårt att kontrollera om den uppgivna prestandan stämmer.
Samt att tillverkarna och importörerna ofta utgår från vindhastigheter runt 7 meter per sekund när de räknar på produktion och avbetalningstider. Vilket är förhållanden som nästan aldrig råder i verkligheten.
Hon skriver också att det är vanligt att turbinerna monteras på för låga torn, omgivna av hus och hög skog vilket ger byig och turbulent vind och därmed en mycket nyckfull och i slutändan låg produktion.
Men enligt tillverkarna själva är det en tuff bransch och de menar att de tyvärr ofta förväxlas med storskalig vindkraft, där förutsättningarna är helt annorlunda.
Kvittning
Det har under senare tid diskuterats mycket om hur det ska bli enklare för privatpersoner att få betalt för egenproducerad el. Många elföretag erbjuder redan idag nettodebitering, eller kvittning, men det finns nu många aktörer som menar att det krävs lagändringar som förenklar regelverket.
Ett gårdsverk kan en blåsig dag täcka en hel familjs energibehov och kommer dessutom att producera överskottsel som går att sälja. Men affären är inte så bra som den kunde ha varit. Problemet idag är att den el som man tvingas köpa när det är vindstilla är mycket dyrare än den el som går att sälja till elbolaget.
Som småskalig producent vill man kunna ge el när man får över och sedan hämta el när det är vindstilla utan att behöva blanda in några pengar, vilket är ett gängse system i många andra länder.
Det finns elbolag i Sverige som på frivillig bas har tillämpat kvittning under många år.
Viljan hos elhandlarna att tillmötesgå kundernas önskemål har också ökat, fler och fler elbolag ser det som ytterligare en tjänst att erbjuda konsumenten och har börjat med frivillig kvittning även om lagstiftningen och reglerna dröjer.
Sälja överskottsel
En annan viktig aspekt för den som vill sälja och få betalt för elcertifikaten är att vindkraftverket måste producera minst 1 000 kWh/mån eftersom lägsta säljvolym är 1 MWh/mån från vindkraftverk.
Om verket producerar 50 000 kWh/år eller mer är det i regel lönsamt att både sälja elcertifikat och överskottsel via separata mätare.
Kostnaden för att redovisa elcertifikaten ligger kring 2 000 kr/år så att det behövs en totalproduktion på minst 10 000 kWh/år innan den kostnaden är betald.
I praktiken behöver man ett verk som producerar betydligt mer för att inte riskera att produktionen faller under 1 MWh/månad.
Småskalig producent
Ett företag som dock lyckats bra med att producera egen el som småskalig producent är Egen El. De driver sin verksamhet på en kulle i utkanten av Katrineholm, på promenadavstånd från järnvägsstationen och det är även Sveriges största demonstrationsanläggning för småskalig elproduktion.
Anläggningen har funnits i tre år och idag finns cirka 20 verk. Katrineholm kommun hyr två vindkraftverk vilket försörjer ett kommunalt dagis med el. Kommunen är på så vis den första i Sverige att tillverka sin egen el för egenförsörjning, utan inblandning av kommunalt elbolag, och även först med vertikal vindkraft.
Ljud från små vindkraftverk
Ljudeffektnivån från små vindkraftverk är vanligtvis lägre än i jämförelse med stora verk. Men ljudnivån vid hus och bostäder kan ändå vara högre från små vindkraftverk jämfört med de stora MW-verken. Detta beror på att de små vindkraftverken ofta placeras mycket nära hus och bostäder och därför hinner inte ljudnivån dämpas på det korta avståndet och ljudnivån kan då bli högre än de 40 dB(A) som gäller för vindkraftverk vid bostäder.
Det är även ett vanligt problem med att små högvarviga turbiner låter som ett resultat av det ljud som uppstår när vinden släpper från propellerbladets spets.
Vad kostar små vindkraftverk?
Kostnaden för ett litet vindkraftverk beror på generatorns storlek. En litet verk på 6 kW kan kosta 40 000 kr per kW medan en större maskin kanske endast kostar 17-20 000 kr per kW.
Ibland ingår fundament men inte alltid. Alla leverantörer har krav och ritningar på hur fundamentet skall se ut och om de ingår i priset för verket skall framgå av offerten från leverantören.
Betong och stål sätter grunden för vindkraften
Att uppföra ett vindkraftverk eller en vindkraftpark kräver en hel del förberedelser. En viktig del i förberedelsearbetet och relativt stor del av investeringskostnaden är fundamenten. Fundamenten beräknas stå för 5 till 10 procent av den totala investeringskostnaden.
Vid grundläggning av landbaserade vindkraftverk krävs fundament som håller vindkraftverken på plats. Generellt finns två grundläggande fundament för vindkraft på land, gravitationsfundament och bergfundament. Mest förekommande är dock gravitationsfundament. Båda typerna av fundament är stora betongkonstruktioner som agerar motvikt till vindkrafterna. Infästningen av vindkraftstornet i fundamentet sker via en stor mängd stål som gjuts in i mitten av fundamentet.
Betong och stål är två av de råvaror som används mest när man bygger vindkraft. Ett vanligt gravitationsfundament innehåller till exempel upp till 500 kubikmeter betong och 36 ton armering.
Skillnaden mellan de båda typerna av fundament är att ett bergförankrat fundament gjuts direkt på berget samt förankras med bergbultar medan gravitationsfundament tillämpas då jorddjupet är större och fundamentet i sig blir en motvikt till vindkrafterna.
Bergfundamentet är oftast billigare än det massiva fundamentet.
Den metod man väljer och fundamentets utformning beror delvis på markförhållande men även på typen av vindkraftverk. Vindkraftverk med olika dimension har av naturliga skäl olika behov av förankring men även övergången från själva tornet ned till markförankringen varierar beroende på typ av vindkraftverk.
Gravitationsfundament
Gravitationsfundament är ett armerat betongfundament 2 till 3 meter under markytan med en diameter på cirka 20 meter. Armeringsjärnen ligger i lager botten av gropen och i mitten formas en pelare upp till verket som fungerar som sockel för verket. När gjutningen är klar täcks fundamentet över med jord och det enda som syns är den cylinderformade sockel som tornet fästs vid.
Bergfundament
Bergfundament används då vindkraftverket placeras på berggrund, vanligtvis för berg med sämre kvalitet. För bergsfundament krävs sprängning av en cirka två meter djup grop i berget. Diametern är dock mindre än vid gravitationsfundament och endast cirka nio meter. Själva fundamentet armeras och gjuts sedan på ungefär samma sätt som gravitationsfundament. Djupa hål borras därefter i berget för att kunna förankra fundamentet med hjälp av långa bultar. Genom att fylla hålen med en typ av betong som expanderar spänns bultarna fast. Ovanpå bultarna gjuts en sockel som tornet monteras på.
Fundamenten gjuts cirka en månad innan vindkraftverken monteras för att betongen ska få tid att härda.
Ytbehov
Grundläggningen av ett vindkraftverk är jämfört med de tillhörande vägarna och ledningarna ett litet ingrepp. Ett 90 meter högt torn har ett gravitationsfundament på ungefär 20 meter i diameter.
Men för att utnyttja vindenergin optimalt krävs en betydligt större yta kring varje vindkraftverk. När vindkraftverk utvinner energi ur luften bromsas vinden upp. Vindkraftverken måste av den anledningen stå på ett visst avstånd från varandra för att vinden ska hinna återhämta sig.
Beroende på hur terrängen ser ut kan en vindkraftspark ytbehov beräknas till 0,1 till 0,2 km2 per megawatt. I områden med stora höjdvariationer kan verken stå tätare. En vindkraftspark med en installerad effekt på 200 MW har ett ytbehov på 20 till 40 km2 .
På land måste avståndet mellan verken vara 4 till 6 rotordiameter, beroende på hur vindkraftverken placeras i förhållande till vindriktningen medan det till havs oftast används längre avstånd mellan turbinerna. Den låga turbulensen till havs gör att det behövs en längre sträcka för att fylla på med kringliggande luft.
Kostnader
Att uppföra vindkraftverk är en stor investering. Den största kostnaden är naturligtvis turbinen som står för tre fjärdedelar. Men det är många övriga kostnader som inte är billiga. Utöver själva vindkraftverket uppstår investeringskostnader från till exempel administration, tillståndsansökningar, jordmånsundersökningar, fundament, vägar, elanslutning.
Byggandet av väg är en betydande del av byggkostnaden för vindkraftverket. Vägens bärförmåga kommer i megawattklassen att vara flera hundra ton. Vägens exakta kostnad avgörs dock från fall till fall, men den riktgivande kostnaden för en tillräckligt bärande skogsväg ligger på 200 000 – 300 000 € per kilometer. Om terrängen är mera utmanande kan de verkliga byggkostnaderna vara mycket högre än detta.
Kostnader för vindkraftverkens fundament ligger vanligaste mellan 5 till 10 procent av investeringens totalkostnader beroende på jordmån och övriga förhållanden på byggplatsen. För de vindkraftsprojekt som har förverkligats i Europa har medelkostnaden på fundamentet varit cirka 6 procent.
Även vindkraftverkens möjlighet till inkoppling i elnätet är viktig för lönsamheten. Vindkraftverkets uppkoppling till elnätet inverkar på kostnaderna speciellt om avstånden är långa. Uppkopplingen kan även kräva förändringar i elstationen eller att en helt ny elstation byggs. Vindkraftsinvesteringar i megawattsklassens har dock en bra tumregel att kostnaden för inkoppling till elnätet är ungefär 150 000 – 250 000 € per kilometer. Om det rör sig om en större vindkraftsparks inkoppling till elnätet, kan kostnaderna stiga över 400 000 € per kilometer
