onsdag den 6. april 2011

Vindenergi


1. Indledning
En vindmølle er en konstruktion, der omdanner vindens energi til brugbart arbejde.
Energien fra vindmøllerne blev tidligere brugt til f.eks. at male korn eller og pumpe vand. I dag omdannes vindens energi til elektricitet. Flere steder i verden, også i Danmark, forskes der i vindmølleteknologi i et forsøg på at udnytte vindens vedvarende energi, ligesom der flere steder er opsat vindmølleparker.
Vindenergi betragtes som en miljøvenlig vedvarende energikilde, fordi elproduktionen fra vindmøller ikke medfører brug af fossile brændsler som olie, naturgas og kul.
Miljø og klimamæssigt har elproduktionen fra vindmøller store fordele, fordi den ikke er forbundet
med udslip til atmosfæren af CO2, SO2, NOx og partikler, således som det sker i større eller mindre omfang fra kraftværker, der benytter fossile brændsler.

2.  Historie
De første kendte vindmøller blev anvendt i Kina for ca. 4000 år siden. De blev brugt til at pumpe vand til kunstige vandingssystemer. Vindmøller har så vidt vi ved eksisteret siden det 7. århundrede i Iran og Afghanistan hvor de blev opstillet. Vinden blæste kun fra én retning, de kunne nemlig ikke dreje vandret.
Vindmøllerne kom til resten af Europa med korstogene i starten af 1100-tallet. Det var dog først i middelalderen at man begyndte at bruge vindkraft.  Vindmøllen har været en vigtig maskine, som muliggjorde mekanisk forarbejdning af korn og dermed gjorde arbejdet lettere for landmændene. Møllerne modtog korn fra bonden og malede det til mel ved hjælp af den store møllesten.
De første vindmøller i Danmark var stubmøllen, som nævnes på skrift omkring 1260. Stubmøllen var bygget af træ og stående på en fod således, at hele møllen kan drejes efter vindens retning. Senere kommer den hollandske mølle, hvor det kun er toppen der drejer. Den første hollandske mølle i Danmark kom omkring 1620. I 1680erne blev der opført to oliemøller på Københavns volde. Fra omkring 1700 blev den hollandske mølle opført som korn- og industrimøller overalt i Danmark.

3. Fakta og funktion
Vi står over for en global energiudfordring. Efterspørgslen på energi er stigende, og de konventionelle energiressourcer er ved at være udtømt. Samtidig truer brugen af fossile brændstoffer klimaet. Verden er derfor nødt til at tænke nyt, når det gælder fremtidens energi. Ingen anden energikilde kan stå mål med vindenergien, hverken økonomisk eller miljømæssigt.
En vindmølle er en maskine der omsætter bevægelsesenergi i vinden til elektricitet. Vindmøller udnytter ikke kun vindens tryk på det skråtstillet vingeblad, men den udnytter også, at luftstrømmen omkring bladet skaber et undertryk på vingebladets bagside i forhold til vinden. Kraften fra dette undertryk giver et træk, som får vingerne til at rotere.
Effekten på elproduktion måles i MW (mega watt), mens produktionsomfanget måles i MWh (mega watt hour). En vindmølles mærkeeffekt/vindmøllens størrelse, er den største effekt, som en vindmølle kan producere. En vindmølle på 2 MW kan levere en maksimal effekt på 2 MW, typisk ved vindhastigheder på 15-25 meter/sekund.  Ved maksimal produktion i en time, producere vindmøllen 2 MWh, eller en produktion der svarer til halvdelen af en gennemsnitsfamilies årlige elforbrug.
Vindmøllen har et styre system der sætter den i gang når vindhastigheden er tilstrækkelig til at det kan betale sig (4 meter pr. sekund), og ligeledes når vinden bliver for kraftig (25 meter pr. sekund). Vindmølleindustriens danske produktionssteder havde i 2008 en bruttoomsætning på 53 milliarder kr., og den samlede eksport nåede op på 42 milliarder kr., svarende til 7,2 procent af den samlede danske eksport. Vindmøllebranchen beskæftigede 28.400 medarbejdere ved udgangen af 2008.
Det danske firma Vestas, hvis hovedkvarter ligger i Randers, er en af de førende indenfor vindenergi i hele verden.


4. Landvindmøller
Elproduktionen fra en vindmølle afhænger af vindforholdene. Det blæser ikke altid og vindhastigheden varierer meget fra sted til sted og over tid.
En landvindmølle på en vindmæssig god placering med en maksimal effekt, vil ca. kunne producere 2.500 timer om året. I et gennemsnitligt ”vindår” vil en sådan vindmølle producere omkring 5.000 MWh, svarende til det årlige forbrug i 1.250 enfamiliehuse med et forbrug på 4.000 kWh.
Vindmøllers negative miljøpåvirkning af omgivelserne omfatter bl.a. den visuelle påvirkning, støj, skyggekast, effekt fra lysafmærkning, naturpåvirkning m.v. Vindmøller, der opstilles på land, er ofte meget synlige i landskabet. Det gælder ikke mindst de nyeste MW-vindmøller, hvis roterende vinger når op i mere end 125 meters højde. Selv om nye vindmøller er designet, så støjen begrænses mest muligt, kan vindmøllerne både ses og høres i omgivelserne, og der er derfor fastsat afstandsgrænser til naboer, og kommunerne er forpligtet til at tage landskabsmæssige hensyn i den planlægning, der ligger til grund for placering af nye vindmøller. Vindmøller udsender en forholdsvis svag, men karakteristisk støj. Støjen opstår fra drift af møllens gear og generator samt fra vingernes bevægelse gennem luften.
Store og ensartede landskaber vil typisk også være egnede til opstilling af store vindmøller. Det hænger sammen med, at landskabet matcher de store dimensioner, fordi det ofte er karakteriseret ved fladt eller jævnt faldende terræn med store arealenheder og ”landskabsrum”. Landskaber i lille skala vil ofte være mindre egnede til opstilling af store vindmøller. Disse
landskaber er karakteriseret ved et småbakket eller let kuperet landskab med mindre ”landskabsrum”.

5. VandvindmøllerMølller har indtil nu primært været opstillet på landjorden. Men inden for de seneste par år er flere vindmølleparker blevet oprettet i havet ud for kysten. Fordelen ved såkaldte off-shore vindmøller er kraftigere og mere jævn vind, til gengæld er funderingen til søs vanskeligere og derfor mere bekostelig. Af den grund går udviklingen på mølleområdet i retning af større møller der kan udvikle mere energi på ét og samme fundament.
Det blæser gennemsnitligt mere på havet end på land. I Danmark blæser det mest langs vest- og sydvestvendte kyster og mindst inde i landet. En mølle på den jyske vestkyst producerer derfor typisk dobbel så meget som en vindmølle på samme størrelse, der er placeret inde i landet.


6. Vindmøller til husbehov
Dette er et meget kendt fænomen i England og Skotland. Der bliver monteret en minivindmølle med en rotordiameter på 1,75 m. Sådan en vindmølle kan give op til 700 kWh på et år, det svarer til omkring 1000 kr. af elregningen i husstanden. Tagvindmøller er et godt supplement til den almindelige elektricitet.  Disse vindmølletyper er ikke så udbredte i Danmark, endnu, efterspørgslen er stort. 

7. Konklusion
Efter at have gennemgået alle disse faktorer, kan vi konkludere at vindmøller er en god måde at mindske CO2-udslippet og udnytte den vedvarende energi som vind skaber. Det er en god økonomisk mulighed for verden at vindmøllerne er blevet så udbredt. Vi er kommet med flere eksempler på forskellige former for vindmøller og vindmøllernes historie, hvilket giver et indblik i hvor gamle vindmøller egentlig er og hvem og hvordan de er blevet skabt.

Kilder:

Ingen kommentarer:

Send en kommentar