Spørg Fagfolket: Hvorfor står vindmøller altid på stribe?

Illustration: Vestas

Vores læser John Harboe har spurgt:

Hvorfor står vindmøller altid på stribe? Om det er tre eller fem, er det på en stribe?

Henrik Stiesdal, opfinder og vindmøllepionér, svarer:

Vindmøller står faktisk ikke altid på stribe. Der er mange eksempler i de danske landskaber, hvor klynger danner andre figurer, typisk trekanter eller rektangler. Men det er rigtigt, at møllerne i de fleste vindmølleklynger er opstillet på stribe, dvs. på en linje og ikke i en anden geometrisk form.

Det er der en række årsager til.

Den vigtigste begrundelse for opstilling af vindmøller på en linje er, at det i de fleste tilfælde giver den højeste energiproduktion.

En vindmølle er som bekendt en maskine, der omdanner bevægelsesenergi i vinden til mekanisk energi. Den mekaniske energi leveres normalt som elektrisk energi. Når vindmøllen udtrækker energi af vinden, medfører det nødvendigvis, at vindens hastighed bliver reduceret.

Et stykke bag en ideel vindmølle er vindhastigheden reduceret til 1/3 af hastigheden foran møllen. Opstiller man en vindmølle tæt på en foranstående vindmølle, vil lævirkningen bag den foranstående vindmølle derfor give anledning til et væsentligt produktionstab på den bagvedstående.

Denne lævirkning aftager med afstanden til den foranstående vindmølle, fordi 'slipstrømmen' efterhånden opblandes med den frie, omgivende vind. Hvor langt, man skal bag den foranstående vindmølle, før lævirkningen er blevet ubetydelig, afhænger af turbulensen, dvs. hvor urolig vinden er.

Synlig lævirkning

I et landskab med mange træer og bygninger er turbulensen høj, og der kan man normalt regne med, at lævirkningen stort set er væk i en afstand på ti gange diameteren af rotoren på den foranstående vindmølle. Til havs er turbulensen lav, og her kan lævirkningen strække sig meget længere bag efter vindmøllen.

Da luften nu en gang er gennemsigtig, kan man som bekendt ikke uden videre se på luften, hvad vindhastigheden er, og derfor kan man heller ikke se lævirkningen bag møllen. Men ved sjældne lejligheder kan der optræde vejrforhold, som gør lævirknigen synlig.

Det nok bedst kendte eksempel er nogle fotos, som blev optaget i 2008 fra en helikopter, der fløj over Horns Rev-vindmølleparken. Man kan finde disse fotos på nettet ved at søge på 'Horns Rev Wake' og så se under 'Billeder'.

Her ser man, hvordan lævirkningen på grund af den lave turbulens strækker sig meget langt bag møllerne.

Fænomenet, som gav anledning til de spektakulære billeder, er forklaret i DTU-rapporten 'Wind Farm Wake: The Horns Rev Photo Case'.

På land skal man altså helst ud i en afstand mellem møllerne på ti gange rotordiameteren. Så stor en afstand mellem møllerne i en klynge er der meget sjældent plads til.

Man gør så i stedet det, at man opstiller møllerne på en linje, der er nogenlunde vinkelret på den fremherskende vindretning. Så generer møllerne ikke hinanden med lævirkning i hovedvindretningerne, hvor det meste af energien produceres. Og så lever man med, at de altså gør det, når vinden en sjælden gang er på langs ad rækken.

Placering efter vejrforholdene

For at møllerne trods alt ikke skal genere hinanden for meget i de situationer, bruges ofte en mindstegrænse på tre gange rotordiameteren. Andre steder i verden, hvor en bestemt vindretning er helt dominerende, og hvor det stort set aldrig blæser i en retning vinkelret på den almindelige, har man opstillet vindmøllerne meget tættere.

På et af de projekter, jeg selv havde meget med at gøre i Californien i 1980’erne, var der afstanden mellem møllerne 1,015 gange rotordiameteren. Det betød, at der var 30 cm mellem vingespidserne på nabomøllerne.

I Danmark er vestlige vindretninger de mest almindelige, og derfor er klynger af vindmøller typisk opstillet på en linje, der er orienteret nogenlunde i retningen nord-syd.

I Technical Report 99.13 fra DMI kan man få et godt indtryk af, hvor meget vestenvinden dominerer her i landet, men også, hvordan det trods alt afhænger en del af lokale forhold.

En anden, mere sekundær, men alligevel vigtig begrundelse for opstilling på en linje er, at det giver mulighed for at minimere virkningen på det omgivende landbrug.

Vindmøller opstilles typisk langs markskel eller veje. Her vil retningen af disse eksisterende landskabselementer mange gange bevirke, at retningen af møllerækken ikke er helt vinkelret på den fremherskende vindretning.

Men når blot der er en nogenlunde afstand mellem møllerne, betyder det sjældent meget for energiproduktionen.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det er ikke helt uden betydning hvad det koster at lægge kabler og bygge adgangsveje til møllerne, så det taler naturligvis også for at optille dem på række , for at minimerer kabellængder og vejbyggeri.

Det ses især i Norge og Sverige når møllerne opstille i naturen og ikke i et fladt kulturlandskab som Danmark.

  • 10
  • 4

Et byggeri der stikker over jordoverfladen er altid en skurk i nogens liv. Det kan ikke undgås. Hvis man så bare kunne sige noget begavet om det.

Det er værre at se en stor mølle stå stille i blæsevejret og lave ingenting.

Der skal virkelig gang i noget lagring.

Måske kunne Stiesdal give en opdatering på sit Gridscale projekt? Der skulle have været bygget en produktionsversion for måneder siden.

Det sidste jeg hørte var at materialerne pt. var for dyre.

  • 8
  • 1

Jeg er helt uenig. Jeg bliver glad, når jeg ser dem i landskabet!

Vindturbiner i kulturlanskapene i Sør-Sverige, i Danmark og Nord-Tyskland er jo bare flotte å se på og tenk på hvor nyttige de er ved at de leverer fornybar strøm ut fra gratis energi og gir mye til lokalsamfunnene. Og det hele skjer uten at de praktisk talt opptar noe areal! Er det rart at danskener er glade i sine vindmøller (og verden med dem)!

I Norge settes gjerne vindparker i fjellområder uten mye vegetasjon, enten ute ved kysten, på land og gjerne i god høyde. Naturlignok velges steder med gode vindforhold om ikke andre forhold taler i mot.

Norske vindparker finner en nesten alltid i øde områder slik at svært få mennesker blir berørt av støy eller lyskast. Disse bør kompenseres rikelig på ulike måter.

Jeg har en hytte i utkanten av en nasjonalpark så jeg vil vi nok aldri se vindturbiner. Umiddelbart ville jeg ha mislikt å ha turbiner rundt meg, men jeg tror nok når jeg fikk tenkt meg om og vurdert helheten, så ville jeg syntes det var bra. De vil ikke komme i veien for verken folks ferdsel eller for dyr (noe uenighet om turbinenes forhold til tamrein. Forskning viser både det ene og der andre). Mal turbinene i fjellgrått og en vil knapt se dem!

Hvordan man foholder seg over for bygninger i tid endrer seg. En fikk lov til å oppføre det dengang monstrøse Eiffeltårnet til verdensutstillingen i Paris mot at det ble lovet å ta det ned et par år senere. Nå er man mer opptatt over hvordan man kan beholde det for evig tid (unngå rust).

Det er så godt som ingen forurensninger fra turbinene, ingen røyk og ingen malingavskalling eller lekkasjer fra oljer. De støyer i større eller mindre grad og bør plasseres i god avstand til bebyggelse. På enkelte steder kan de gi isavkast om forholdene unntaksvis er spesielle. Dette er ikke noe problem med dagens turbiner (utvikling av is hindres umiddelbart). De nyeste turbinbladene vil knapt avgi noe masse fra overflaten i hele sin levetid. De vil enkelt kunne resirkuleres til nye anvendelser eller til nye blader. Ogs dagens gamle blader er det nå snart god økonomi i å resirkulere. Så alle blader som enten er lagret eller nedgravd i sand så vidt under bakken kan snart få nye liv.

Områder som har hatt turbiner kan ekelt saneres ved å fjerne så godt som alle spor inkludert veier og betongfundamenter. Det norske forsvaret har sanert enorme områder på Dovrefjell (sør for Trondheim og Oppdal) med stor suksess. Det har tatt noen år og store kostnader.

Det beste for vindturbiner vil imidlertid at samfunnet overtar turbinene og oppgraderer dem (ofte med lave utgifter) og lar dem få et nytt liv på rundt 30 år. En slik overtagelse var forutsetningen for at private interesser fikk bygge ut vannkraft i Norge (ofte stor utenlandske interesser. De måtte overlate verkene vederlagsfritt til staten etter 50 år (nå 75 år)). Tanken var at arealene der vann ble samlet opp var folkets eiendom og også regnet var folkets ressurs).

Fra tid til annen, særlig under oppføring kan det skje mindre uhell som at noen liter olje eller maling kommer på avveie. Dette samles fort opp og har ingen berydning for natur, miljø og klima. Enkelte vindmostandere tar tak i slike hendelser og hevder for eksempel at grunnvann er blitt ødelagt. Dette har naturligvis ikke skjedd. Dt verste jeg kjenner til er at noen få husholdninger har brukt overflatevann som er blitt forurenset av en mindre lekkasje av olje. Her burde det det være svært enkelt og billig for utbyggerne å gi husholdningene en mer sikker og stabil vannforsyning.

Det hevdes at samer i Norge disponerer 40% av fastlandsnorges areal til reinbeite. Nå forlanger de at enhver utnyttelse av disse arealene (til vindturbiner, til gruvedrift, til strømmaster, til vannkraftutbygging etc) kun kan skje om de gir tillatelse til det!

Når slike ultimatum stilles, er det ikke annet å gjøre at Norge går inn for en grunnleggende utredning om det norske folks rettigheter uavhengig av rase (eller historisk opphav)!

Om vi i Norge skulle komme opp i 40 TWh vindkraft på land (mot ca16 TWh) i dag, så ville det kreve ca 0,4% av landets areal. Som nedbygd areal (veier som ikke behøver å være mer enn 4 m brede og oppstillingsplasser for turbinene) dreier det seg 0m 0,01% avarealt (en tiendedels promille). Etter en slik landutbygging vil all videre skje ute på havet med bunnfaste og flytende turbiner. Med flytende turbiner kan Norge levere all energi hele EU behøver flere ganger uten å bruke store deler av Norge's Økonomiske Sone!

  • 12
  • 0

Jeg gjorde mig på et tidspunkt et overslag, med papir og blyant, over, hvor stort et område i Nordsøen som de nye planer vil kræve. Jeg tror det overskred vores område i Nordsøen .. med mindre plads mellem møllerne end det man kunne ønske når man følger -> til 'Horns Rev Wake' ....

Ka' det være rigtigt?

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten