Ung mand på cykel på stien i Amager Strandpark
Ung mand på cykel i Amager Strandpark - med vindmøller i baggrunden.
Foto: Christian Lindgren / Scanpix

Vindmøller

Artikel type
faktalink
cand.mag. Anne-Stine Larsen, iBureauet/Dagbladet Information. Opdateret af cand.scient. Jesper Samson. Juni 2015
Top image group
Ung mand på cykel på stien i Amager Strandpark
Ung mand på cykel i Amager Strandpark - med vindmøller i baggrunden.
Foto: Christian Lindgren / Scanpix
Main image
Vindmøller genererer elektricitet.
Vindmøller genererer elektricitet.
Foto: POLFOTO

Vindmøller er en af menneskets ældste opfindelser til at udnytte naturens kræfter. Moderne vindmøller bruges i dag primært til at fremstille elektricitet, og de er i løbet af de sidste par årtier blevet en af Danmarks største eksportvarer. I modsætning til de mest brugte energikilder i dag, kul og olie, udleder vindmøller ikke CO2. Derfor ser Danmark og andre højteknologiske lande i disse år både rent kommercielle, men også miljømæssige gevinster ved at opføre vindmøller. De fremstiller nemlig elektricitet fra en kilde der til forskel fra de traditionelle energikilder ikke slipper op: vinden.

 

 

 

Vindmøller

Introduktion til vindmøller

Dybbøl Mølle ved Sønderborg.
Dybbøl Mølle ved Sønderborg.
Foto: Ole Steen / POLFOTO

Hvordan er vindmøllernes tidlige historie?

En vindmølle er en maskine, der kan udnytte vindens kræfter. De tidligste vindmøller blev ifølge bogen ”Det danske vindmølleeventyr” (se kilder) udviklet i det 9. århundrede i de lande, vi i dag kalder Iran og Afghanistan. Herfra spredtes vindmøllerne til områderne omkring Middelhavet, Indien og Kina. Historisk set er vindmøllen en yderst vigtig maskine. Den har nemlig gjort det muligt at male korn på mekanisk vis og dræne lave, fugtige områder.

Hvordan er vindmøllernes historie i Danmark?

Omkring 1100-1200-tallet kom de første vindmøller til Danmark – de såkaldte ”stubmøller”. De blev i 1800-tallet erstattet af den ”hollandske mølle”, som særligt blev brugt til kornmaling. Dybbøl Mølle ved Sønderborg er en sådan mølle.

Den første elproducerende vindmølle i Danmark blev opsat i 1891 af højskolemanden Poul la Cour, men der skulle gå mange år, inden vindmøllen blev en vigtig del af den danske elproduktion. De møller, vi kender i dag, er resultatet af en stribe pionerers eksperimenter og udvikling af mølletyper op gennem det 20. århundrede. Det var først i 1976, at de første moderne vindmøller blev koblet til det danske elsystem, og siden da er udviklingen af den danske vindkraft gået stærkt.

Hvad består en vindmølle af?

En moderne vindmølle består ifølge Danmarks Vindmølleforening (se kilder) af:

· Et fundament

· Et tårn

· En ‘møllehat’

· En rotor (påsat møllehatten), der typisk har tre vinger

Kvantespringet i vindmøllernes teknologiske udvikling kom, da rotoren blev udstyret med aerodynamiske vinger, der på samme måde som flyvinger udnytter luftstrømmes undertryk på vingens bagside. På den måde forøges vingernes omdrejninger. Endelig er der fra vindmøllen lagt kabler, som forbinder den med elnettet. Vindmøller kan både opstilles på land og på havet.

Ifølge bogen ”Mænd i modvind” fra 2003 (se kilder) er det hvide, slanke, 3-vingede design i dag standarden for moderne elproducerende vindmøller og kaldes i international vindmøllejargon for ‘The Danish Turbine Concept’.

Vindmøllens opstilling svarer til et isbjerg: for at stabilisere det synlige af vindmøllen – tårnet, møllehatten og rotoren – strækker det solide fundament sig langt ned i jorden eller havbunden. Jo højere tårnet er, og jo længere vingerne er, desto mere elektricitet kan vindmøllen producere. Vindhastigheden forøges i takt med forøgelsen af afstanden til jordoverfladen.

Hvordan virker en vindmølle?

Det er vindens tag i vingerne, der aktiverer møllehattens maskineri. Inden i møllehatten er der ifølge Danmarks Vindmølleforening (se kilder) et maskineri, der primært består af:

· En hovedaksel

· En generator

· Et gearsystem

· En skivebremse

· Et computerstyret styresystem

Skivebremsen standser gear og generator, hvis disse overbelastes. Gearsystemet gør det muligt at tilpasse vingerne til den aktuelle vindstyrke og dermed gøre elproduktionen så effektiv som muligt.

Alle vindmøllens dele kontrolleres af et styresystem, der regulerer vindmøllens mekanik i forhold til, hvor kraftigt og hvorfra vinden blæser. Når vingerne drejer, sætter det gang i hovedakslen. Denne bevirker, at kobbertråde i generatoren drejes rundt mellem to magneter. Og det er dem (deres induktion), der får generatoren til at fremstille strøm.

Når generatoren når en vis elproduktion, kobles den automatisk til elnettet. Det er vigtigt, at vindmøllens elproduktion svarer til den mængde elektricitet, som elnettet er beregnet til at aftage. Ellers er der risiko for ”eloverløb”. Det vil sige, at elværket ikke kan aftage al vindmøllens elektricitet, som derfor går til spilde. Jo mere fleksibelt elnettet er indrettet, desto bedre kan vindmøllernes forøgede elproduktion i perioder med meget blæst også udnyttes.

Hvornår yder vindmøllen sit maksimum?

En vindmølles ydeevne måles i, hvor meget energi – MW (det vil sige millioner af watt) – den producerer per time. Ifølge Danmarks Vindmølleforening (se kilder) blæser vinden i Danmark oftest med en vindhastighed på 6-8 meter i sekundet. Her fremgår det også, at moderne vindmøller yder deres maksimum, når vindhastigheden er på 13-14 meter i sekundet, det vil sige i nærheden af kulingstyrke. En 2 MW vindmølle producerer her cirka 2 MW i timen. Vindmøller standses som regel, når vinden blæser med stormstyrke på 20-25 meter i sekundet, men det sker dog meget sjældent.

Vindhastigheden er større i et åbent landskab end i et område med bakker, mange træer eller store bygninger. Vinden er mest kraftig og stabil i kystområder. Det er derfor umiddelbart bedst at opstille vindmøller ved kysten eller ude på havet. Omkostninger til opstilling, drift og senere hen nedtagning af havmøller er dog større end for vindmøller inde i landet.

Udbredelsen af vindmøller

Vindmøllepark på Middelgrunden ved København.
Vindmøllepark på Middelgrunden ved København.
Foto: Ole Buntzen / POLFOTO

Hvor meget vindenergi producerer Danmark?

Siden 1983 er elproduktion med vindmøller ifølge Danmarks Vindmølleforening (se kilder) steget kraftigt fra 27.000 megawatt-timer (MWh) til 11.100.000 MWh i 2013. Det svarer til over 30 % af elforbruget i Danmark. Der var ifølge Energinet.dk (se kilder) 5167 vindmøller i Danmark i 2013 med en samlet kapacitet på ca. 4800 MW. Der bliver pillet flere møller ned, end der bliver sat op, men til gengæld er de nye møller væsentligt større, end dem der bliver taget ned.

Danmarks første havvindmøllepark, Vindeby, blev opstillet ved Lolland i 1991. I 2013 havde Danmark ifølge Energistyrelsen (se kilder) 1268 MW havvindmøller installeret i 13 havvindmølleparker.

Hvor meget vindenergi produceres på verdensplan?

Globalt set var der ifølge Danmarks Vindmølleforening (se kilder) ca. 318.000 MW installeret vindkapacitet i slutningen af 2013. Heraf var de 121.000 MW, altså over en tredjedel, placeret i Europa, mens der var placeret 91.000 MW i Kina og 61.000 MW i USA. Ved udgangen af 2013 dækkede vindkraft ca. 2,5% af verdens elforbrug, så på globalt plan spiller vindkraft endnu en relativt beskeden rolle i forhold til traditionelle energikilder som kul, olie og naturgas. Man regner dog med, at vindkraftens bidrag til dækning af elforbruget vil være stigende de kommende år og forventes at kunne dække over 7% af verdens elforbrug i 2018.

Hvor meget vindenergi producerer Danmark i forhold til andre lande i Europa?

Danmark har tidligere været det land i Europa, hvor der blev produceret mest vindenergi. Men den placering blev for nogle år siden overtaget af Tyskland og Spanien, og siden da har også England, Frankrig og Italien installeret mere kapacitet end Danmark. Det forventes, at også Sverige og Portugal inden længe vil overhale Danmark. Danmark er dog stadig det land, som både i EU og globalt dækker den største andel af sit elforbrug med vindkraft (over 30%). For Spanien og Portugal ligger andelen på over 16%, og i enkelte tyske delstater er den gennemsnitlige, årlige dækning af energiforbruget ved hjælp af vindenergi på over 40%.

Markedet for havvindmøller er stadig koncentreret i Nordvesteuropa og særligt i Danmark og Storbritannien. Sammenlagt udgør havvindmøller globalt dog stadig kun lidt mere end 2% af den samlede globale vindmøllekapacitet.