– Norgeskysten krevende for bunnfaste vindmøller til havs
En vindturbin til havs er i dag dobbelt så dyr som en vindturbin på land. En riktigere prissetting av miljøkostnader vil bidra til at fornybar energi blir konkurransedyktig.
VINDKRAFT: Verden trenger mer grønn energi fra sola og vinden.
For å nå målet om å begrense global oppvarming til to grader satt av FNs klimapanel er det behov for å bygge ut mer fornybar energi.
Vindturbiner kan stå på land, eller ute på havet. Til havs vil det bli færre konflikter med lokalbefolkningen, mindre inngrep i naturen og færre fugler som ørn som dør på grunn av kollisjoner med rotorbladene. Vinden ute på havet er også sterkere, og mer stabil.
Forskning fra NTNU viser at jo lengre fra ørneredet vindturbinen plasseres, desto bedre er det.
Må tåle storm og bølger i 25 år
Det er med andre ord mye som taler for å bygge vindturbiner ute i havet. Og det er nettopp det som skjer mange steder i verden. Langs kysten utenfor både Danmark, England, Tyskland og Nederland finnes det nå store vindturbinparker. Verdens aller første vindturbinpark til havs så dagens lys for 24 år siden i Danmark.
Klimamøtet i Paris
Nesten 200 regjeringer møtes i desember i Paris med mål å undertegne en global klimaavtale som skal begrense klodens oppvarming til 2 grader.
NTNU og SINTEF forsker på klima fra mange vinkler. Blant annet bidrar vi med å utvikle teknologier som kan hjelpe til å redusere verdens utslipp. I tiden framover vil du på Gemini.no finne ekstra mange artikler om klima.
Forskere verden over jobber for å forbedre design og teknologiske løsninger for vindturbiner. Det gjelder å lage så sterke vindturbiner at de tåler storm og bølger i 25 år, og så billige at de kan erstatte mest mulig av fossil energi fra kull, olje og gass.
- Les også: Vindkraft i medvind
Prøver å gjøre vindturbiner billigere
– Det koster i dag om lag dobbelt så mye å utvinne energi fra vind til havs som på land. Men prisen for utbygging av fornybar energi bør ikke bare vurderes ut fra bedriftsøkonomiske prinsipper. En bør også ta inn kostnadene forbundet med global oppvarming, sier professor Gudmund Eiksund ved NTNU.
Riktig pris på miljøkostnader vil hjelpe
– Det er viktig at kompetansen som er bygget opp under «oljealderen» kan gjenbrukes i utviklingen av bærekraftig energiforsyning, sier Olav Bjarte Fosso, professor og direktør for satsingsområdet Energi ved NTNU. Han mener det er potensial for gjenbruk av kompetanse innenfor mange områder.
– Vurdering av bunnforhold er viktig i denne sammenheng. Prisen må ned på vindmøller til havs for at energien skal være konkurransedyktig. En riktigere prissetting av miljøkostnader vil også bidra til at fornybar energi blir konkurransedyktig, sier Fosso.
Norske ingeniører har skaffet seg mye kunnskap om bygging til havs etter over 40 år med olje – og gass utbygging. Mye av denne kunnskapen er direkte overførbar til utbygging av vindenergi, men det er også behov for å utvikle ny kunnskap.
Sammenlignet med annen industri er oljebransjen svært lønnsom. Investeringene for å bygge ut et oljefelt kan tjenes inn etter tre til fire år. En vindpark til havs tjenes i beste fall inn først etter 20-25 år. Oljebransjen kan dermed ta seg råd til dyre løsninger. Når kostbare løsninger fra olje – og gass industrien overføres direkte til fornybar energi, kan lønnsomheten bli for lav.
- Les også: Dobler tilgangen til elektrisitet
Fundamentering etter oljeindustrien
Hos professor Gudmund Eiksund ved Institutt for bygg anlegg og transport ved NTNU jobber nå seks doktorgradsstipendiater med ulike problemstillinger knyttet til fundamentering av vindturbiner til havs.
– Dagens vindturbiner til havs er laget etter modell fra vindturbiner på land, men fundamentert etter prinsipper utviklet for offshore olje – og gass industrien, sier Eiksund.
De fleste vindturbiner til havs blir i dag fundamentert på monopeler. Det vil si et store stålrør som er hamret 25-35 m meter ned i havbunnen. Det er store kostnader å spare i å redusere lengden på stålrøret, og mange faggrupper jobber med å få til det. Da er det avgjørende å vite hvordan havbunnen er.
Omfattende grunnundersøkelser
– Det kan være stor variasjon i styrken i materialet i havbunnen. I områder som er aktuelle for utbygging kan havbunnen bestå av bløt til fast leire, løs til fast sand eller kalkstein som kan variere fra forvitret kritt til hard kalk. En hav-vindpark består gjerne av 50 til 100 turbiner og kan dekke et område på 30 – 50 km2. Det er gjerne 500 meter mellom hver turbin, sier Eiksund.
En rapport om grunnundersøkelser kan ofte være på flere tusen sider. Denne type informasjon er oftest bare tilgjengelig for utbyggingsprosjektet, og dermed ikke tilgjengelig for bruk i forskingsmiljø ved universiteter.
Kan brukes for bedre design
Gjennom samarbeidet med Statoil og Statkraft har teamet til Eiksund fått tilgang på data fra grunnundersøkelsen for vindparken Sheringham Shoal som ligger cirka 20 km fra land nord for Norwich i England. De har laget et bearbeidet sammendrag av grunnundersøkelsen som er publisert i tidsskriftet Engineering Geology. Dermed er denne kunnskapen lettere tilgjengelig enn før, og kan brukes aktivt til å designe nye vindturbiner.
Norsk sokkel lite egnet
Bunnfaste vindturbiner blir rundt i verden i dag bygd ut på relativt flat sjøbunn ned til cirka 35 m havdyp.
Det er få områder langs Norskekysten som har slike forhold, og norsk sokkel er lite egnet for bunnfaste turbiner. Et av de mest lovende områdene ligger sør for Lista, sier Eiksund.
Norsk kontinentalsokkel har derimot stort potensial for utbygging av vindenergi med mye vind. Havdyp og bunnforhold gjør flytende vindturbiner mest aktuelt.
– I en rekke land er det politisk støtte til å utvikle vindprosjekter til havs. Som en oljenasjon med stor kunnskap om bygging i havet, bør Norge ha kunnskap om etablering av bølgekraftverk og vindturbiner til havs. Vi må sørge for å være så dyktige at vi kan selge kunnskapen til andre land som skal bygge, sier Eiksund.
Direktør for NOWITECH og forskningsleder ved SINTEF Energi, John Olav Giæver Tande, bemerker at markedet og teknologien for offshore vindkraft bare er i startfasen med stort potensial for kostnadsreduksjoner. Målet er å halvere kWh-kostnaden for nye offshore vindkraftverk innen 2030.
– Norge kan bidra sterkt til dette, sier Tande.
