Kapacitetsfaktorn är bara 20%, därför är vindkraft värdelöst

Påstående

"Dagens titt på vindstat.nu visar att aktuell effekt är nere på 14% av installerad effekt. När det var som kallast förra vintern var den nere på otroliga 2% dvs i princip noll och detta när den behövdes som bäst."

Korta svaret

Det är inte meningsfullt att sträva efter 100% kapacitetsfaktor för vindkraft eftersom vinden inte blåser lika mycket alltid - man skulle då låsa sig till den minsta vindstyrkan.

Att vinden inte blåser lagom alltid gör också att man inte kan jämföra kapacitetsfaktorn för vindkraft med andra energislag såsom kärnkraft eftersom kärnkraften inte är beroende av en variabel energikälla. Kärnkraften kan få precis så mycket energi in till generatorn som behövs för att den skall gå på 100% hela tiden. Vindkraften måste anpassa sig efter variabel vind. Äpplen och päron med andra ord.

Teoretiskt skulle man kunna nå 100% kapacitetsfaktor för vindkraft om man satte upp 100 meter långa vingar och en cykeldynamo som generator. Vingarna skulle alltid snurra tillräckligt mycket för att utnyttja generatorn till fullo. Investeringen skulle dock aldrig betala av sig då dynamon producerar så lite el att de få kronorna inte skulle kunna betala av vingarna, tornet, uppförandekostnader m.m. Elen från detta vindkraftverk skulle bli ohyggligt dyr och för lite el produceras för att ens kunna tända en enda glödlampa.

Siffran som man ska jämföra olika energislag med är istället "vad kostar elen för mig som konsument från detta energislag utan subventioner".

Detaljer

Kärnkraft utnyttjar 3% av energin i uranet och är därför 97% värdelös? Sjävklart är det inte så enkelt att man kan jämföra kapacitetsfaktor mellan olika energislag och säga att "den siffran är högre, alltså är den bättre".

Vi måste förstå begreppet först. Kapacitetsfaktor visar hur mycket generatorn producerar på årsbasis jämfört med sin maximala kapacitet.

För vindkraft måste generatorns storlek anpassas utifrån de lokala förhållanden som råder; hur ofta det blåser och hur hög vindhastigheten är vid varje enskilt tillfälle. Detta eftersom olika fördelning av låg och hög vindhastighet ger olika behov av storlek på generatorn då mängden energi i vinden är kubisk mot vindhastigheten. Snittvinden är mao inte så meningsfull om det oftast blåser starkare eller svagare vindar än snittvinden.

En jämförelse visar bäst hur det ligger till och varför man måste optimera - välja vingar, torn och generator för att få så billig el som möjligt.

  För liten generator Optimal generator För stor generator
Kapacitetsfaktor
> 0.4 0.15 - 0.40 < 0.15
Utvunnen energi per ytenhet.
(Hur mycket av vinden som passerar vingarna kan konverteras till el?)
Mindre Normalt Mer
Balans mellan generator och svept yta (vingarnas längd)? Verket har för stora vingar, generatorn kan inte fånga så mycket av energin som vingarna tar upp i höga vindhastigheter.

Verket kunde ha byggts billigare med mindre vingar.
Generatorn fångar all vind i låga hastigheter, men kan inte fånga riktigt all energi i höga vindhastigheter. Det är en avvägning som leder till mest effekt produktion kontra investerat kapital = lägst elpris. Generatorn fångar all vind oavsett om det blåser lite eller mycket.

När det blåser lite så fångar vingarna för lite energi för att utnyttja generatorn till väsentlig grad. Generatorns storlek betalar sig inte.

Verket kunde byggts billigare med mindre generator.

Det finns alltid en optimal storlek på generatorn där priset på den genererade elen blir så låg som möjligt. Generatorn skall inte vara för stor, och inte för liten. Eftersom vinden blåser olika mycket vid varje tillfälle skulle man kunna säga att den optimala generatorn är den som ändrar storlek med vinden, men det finns såklart ingen sådan generator utan man får välja den gerantor som producerar mest el i förhållande till investerat kapital.

Det finns en avhandling nedan där den optimala produktionsfaktorn för olika vindkraftverk beräknas.

SITE SPECIFIC OPTIMIZATION OF ROTOR / GENERATOR SIZING OF WIND TURBINES

Publicerad: 2010-06-13
Senast ändrad: 2015-03-28

comments powered by Disqus