Hvað gerist þegar vindinn lægir? Gunnar Guðni Tómasson og Ríkarður Ríkarðsson skrifa 2. febrúar 2023 10:00 Vindorkutækni hefur sótt í sig veðrið undanfarin ár og treyst sig í sessi sem mikilvægur hluti af lausninni við loftslagsvandanum, enda þurfa þjóðir heims að skipta úr kolum, bensíni og olíu yfir í orkuvinnslu úr endurnýjanlegum auðlindum. Vindmyllur eru þó ekki fullkomin tækni og uppbyggingu vindafls geta fylgt áskoranir og vaxtarverkir. Hér á eftir er fjallað um þessar helstu áskoranir, sem felast í eftirtöldu: Ætli vindorkuver að selja stöðugan straum raforku þarf það aðgang að samsvarandi magni stýranlegs vatnsafls, svokölluðu jöfnunarafli, þar sem vinnsla vindorku er sveiflukennd og fer eftir vindafari. Geta Landsvirkjunar til að jafna vindafl annarra fyrirtækja er afar takmörkuð, eða 0-30 MW, en á teikniborðinu eru vindorkuverkefni upp á um 3.400 MW. Aflaukningar- og stækkunarverkefnum Landsvirkjunar á Þjórsársvæðinu er að mestu ætlað að mæta aflskorti og eigin þörfum fyrirtækisins og nýtast því að litlu leyti til jöfnunar vindafls annarra aðila. Stórfelld uppbygging á vindorku er því ekki möguleg nema með samhentu átaki til þess að auka sveigjanleika í raforkukerfinu, m.a. með því að notendur taki á sig sveiflur í orkunotkun. Vindur er sveiflukenndur orkugjafi Helsta áskorunin sem felst í tækninni er að vindur er óstöðugur. Stundum er logn, sem þýðir að vindmyllan vinnur enga orku. Stundum er nægur vindur, þannig að hún nýtir allt uppsett afl. Hér er dæmi um vindorkugarð með 10 MW uppsett afl: Þarna sést að vinnsla sveiflast mikið, en í þessu dæmi er gert ráð fyrir að hún sé að meðaltali 40%, eða 4 MW, sem er í samræmi við aflnýtingarhlutfall tilraunavindmylla okkar á Hafinu við Búrfell. Þetta vindorkuver gæti selt rafmagn sem 4 MW meðalafl vinnur, en afhendingin á því rafmagni yrði óstöðug og sveiflukennd. Þetta þýðir að vindorkuverið getur ekki selt verksmiðju eða annarri starfsemi stöðugan straum raforku nema hafa aðgang að stýranlegu 4 MW afli annars staðar frá. Það er kallað jöfnunarafl og því er ætlað að bæta upp vinnsluna þann tíma sem vinnsla vindorkuversins nær ekki 4 MW, þ.e. þegar hún er fyrir neðan bláu brotalínuna: Þessi lausn er háð staðsetningu, þar sem notendur þurfa bæði að tengjast vindgarði og vinnsluaðila raforku sem getur beitt stýranlegu afli. Önnur leið en að jafna vindafl er að láta notkun sveiflast með framleiðslunni, en þá tekur notandinn á sig sveiflurnar að því gefnu að flutningskerfið milli hans og vindorkuversins þoli afltoppana. Þriðji valkosturinn felur svo í sér að geyma raforkuna þar til notandinn þarf að nýta hana, til dæmis með því að dæla vatni upp í lón eða hlaða rafhlöður. Geta Landsvirkjunar til að jafna vindafl er afar takmörkuð Á teikniborðinu eru tugir vindorkuverkefna um land allt. Samanlagt uppsett afl allra þessara virkjunarkosta er lauslega áætlað í kringum 3.400 MW. Það er meira en allt uppsett afl Landsvirkjunar – reyndar meira en allt uppsett afl raforku í landinu. Ef þau vildu jafna vinnslu sína að fullu þyrftu þau að hafa aðgang að a.m.k. 1.360 MW af stýranlegu jöfnunarafli, ef gert er ráð fyrir 40% aflnýtingarhlutfalli. Veruleikinn er hins vegar sá að vinnslukerfi Landsvirkjunar er nú þegar komið að þolmörkum vegna mikillar eftirspurnar og aflstaða er þröng. Við þessar aðstæður er jöfnunargeta fyrirtækisins vegna vindorkuverkefna annarra aðila afar takmörkuð: lauslega áætlað mælist hún 0-30 MW, háð því hvar vindorkuver og notendur þess væru staðsett á landinu. Því er ljóst að engar líkur eru á því að Landsvirkjun geti annað eftirspurn alls þess fjölda vindorkuvera sem nú eru í þróun eftir jöfnunarafli. Áform til að mæta aflskorti í fullseldu kerfi Stækkunar- og aflaukningaráformum sem Landsvirkjunar hefur til skoðunar á Þjórsársvæðinu er ætlað að bæta aflstöðuna í vinnslukerfinu og myndu þær framkvæmdir auka jöfnunargetu fyrirtækisins. Þó er mikilvægt að hafa í huga að þeim er ætlað að mæta aflskorti í fullseldu raforkukerfi landsins og því er ljóst að þau munu ekki nýtast nema að litlum hluta til jöfnunar á vindafli. Við þetta bætist að Landsvirkjun er sjálf með þá tvo vindorkukosti sem lengst eru komnir í þróun á landinu: Blöndu- og Búrfellslundi, sem báðir eru komnir í nýtingarflokk rammaáætlunar. Eðli málsins samkvæmt hlýtur Landsvirkjun að setja eigin vindgarða í forgang þegar kemur að jöfnunarafli. Þá ber að hafa í huga að tækifæri til stækkunar og aflaukninga í virkjunum Landsvirkjunar eru takmörkuð, þau taka langan tíma í framkvæmd og veruleg áskorun verður að koma verkefnunum fyrir í fullseldu raforkukerfi landsins án þess að þau komi niður á afhendingu rafmagns til notenda. Við hjá Landsvirkjun erum þó öll af vilja gerð í þessum efnum. Við vinnum nú að því að þróa „vöru“ til að jafna vindafl og eigum í samtali við ýmsa þróunaraðila og aðra hagaðila í því sambandi. Þegar regluverk vindorku liggur fyrir getur Landsvirkjun selt tiltækt jöfnunarafl á jafnræðisgrundvelli til annarra aðila, en starfshópur umhverfis-, orku- og loftslagsráðherra vinnur nú að tillögum til ríkisstjórnarinnar um lagaumhverfi greinarinnar. Huga verður að jafnræðis- og samkeppnissjónarmiðum í þessum efnum. Eftir stendur þó sú staðreynd að jöfnunargeta fyrirtækisins er afar takmörkuð. Samhent átak er nauðsynlegt Að öllu framansögðu er ljóst að þótt vindorka sé áhugaverður og aðlaðandi kostur er hún aðeins hluti af lausninni við orku- og loftslagsvandanum. Til þess að hægt verði að nýta hana til hins ýtrasta þarf fjölþætt átak til þess að auka sveigjanleika í raforkukerfinu. Auka þarf uppsett vatnsafl, efla flutningskerfið og auka sveigjanleika hjá raforkukaupendum. Landsvirkjun leysir ekki ein úr þeim vandamálum sem þessum vaxtarverkjum fylgja, heldur þarf til þess samhent átak stjórnvalda, stofnana, þróunarfyrirtækja, núverandi orkukaupenda og starfandi orku- og flutningsfyrirtækja í landinu. Úrlausnin þarf að byggja á fjölþættum lausnum og mun taka langan tíma í framkvæmd. Mikilvægt er að huga þegar að áætlunargerð fyrir leiðina áfram í þessum efnum. Gunnar Guðni er framkvæmdastjóri vatnsafls og Ríkarður framkvæmdastjóri viðskiptaþróunar og nýsköpunar hjá Landsvirkjun. Viltu birta grein á Vísi? Kynntu þér reglur ritstjórnar um skoðanagreinar. Senda grein Orkumál Landsvirkjun Vindorka Gunnar Guðni Tómasson Mest lesið Hvert í fjandanum erum við eiginlega komin sem samfélag? Steindór Þórarinsson Skoðun Hægrisveiflan ýkta Egill Ö. Hermannsson Skoðun Hagræðing fyrir hvern? Stefán Pettersson Skoðun Traust byggist á vönduðum vinnubrögðum Ragnar Þór Reynisson,Valdimar Víðisson Skoðun Bláskógaskatturinn minnkar kökuna Guðrún Hafsteinsdóttir Skoðun Þingkosningar í Bandaríkjunum: Mun stríð Trumps í Íran harðna eftir miðkjörtímabilskosningarnar? Jun Þór Morikawa Skoðun Ráðherrann sem skiptir litlu máli Arnar Sigurðsson Skoðun Eru jólin hátíð barnanna eða bara þeirra sem hafa efni á þeim? Inga V. Henriksen Bergdal Skoðun Þú átt nóg og þú ert nóg Ragnhildur Katla Jónsdóttir Skoðun Hvað viltu verða þegar þú verður stór? Jónína Lovísa Kristjánsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Bláskógaskatturinn minnkar kökuna Guðrún Hafsteinsdóttir skrifar Skoðun Traust byggist á vönduðum vinnubrögðum Ragnar Þór Reynisson,Valdimar Víðisson skrifar Skoðun Þingkosningar í Bandaríkjunum: Mun stríð Trumps í Íran harðna eftir miðkjörtímabilskosningarnar? Jun Þór Morikawa skrifar Skoðun Hagræðing fyrir hvern? Stefán Pettersson skrifar Skoðun Hvert í fjandanum erum við eiginlega komin sem samfélag? Steindór Þórarinsson skrifar Skoðun Hvað viltu verða þegar þú verður stór? Jónína Lovísa Kristjánsdóttir skrifar Skoðun Vafasama Viðreisn Júlíus Valsson skrifar Skoðun Þú átt nóg og þú ert nóg Ragnhildur Katla Jónsdóttir skrifar Skoðun Eru jólin hátíð barnanna eða bara þeirra sem hafa efni á þeim? Inga V. Henriksen Bergdal skrifar Skoðun Hægrisveiflan ýkta Egill Ö. Hermannsson skrifar Skoðun Ráðherrann sem skiptir litlu máli Arnar Sigurðsson skrifar Skoðun Þroskahjálp 50 ára: Krefjumst þess að stjórnvöld standi við þau réttindi sem þau hafa sjálf lögfest Bryndís Snæbjörnsdóttir skrifar Skoðun Norræna módelið: Af hverju refsum við kaupendum en ekki þeim sem selja? Drífa Snædal skrifar Skoðun Hvað hafa börnin gert fyrir okkur? Kristný Steingrímsdóttir skrifar Skoðun Hugmyndakassinn Perla Hafþórsdóttir skrifar Skoðun Losun Íslands á jarðefnaeldsneyti og ómarkviss og ósanngjörn skattheimt Aðalsteinn Júlíus Magnússon skrifar Skoðun Hvar endar ráðaleysið? Þegar sveitarfélögin eru komin í gildru skammtímaniðurskurðar Sigurður Sigurðsson skrifar Skoðun Hvers virði er verndarskyldan ef upplýsingagjöfin skapar hættuna? Herdís Ósk Sveinbjörnsdóttir skrifar Skoðun Óðinn heldur fyrir heila augað Hrafnkell Tumi Kolbeinsson skrifar Skoðun Hneykslan og hræsni: Hvers vegna sum hatursorðræða er ásættanleg en önnur ekki Ian McDonald skrifar Skoðun Samstaða um Suðurnesin sem drifkraft vaxtar Pálmi Freyr Randversson,Berglind Kristinsdóttir,Guðjón Skúlason skrifar Skoðun Eru andstæðingar þjóðarmorðs í Palestínu sérlegir stuðningsmenn Hamas-samtakanna? Finnur G Olguson skrifar Skoðun Sundlaugin er ekki vandamálið Unnur Helga Óttarsdóttir skrifar Skoðun Það er ekki nóg að hækka róminn Þorgrímur Sigmundsson skrifar Skoðun Má manneskja skipta um trú — og halda lífi? Hilmar Kristinsson skrifar Skoðun Tilkoma gervigreindar – kötturinn í Undralandi? Ólafur Aron Sveinsson skrifar Skoðun Veistu hvaða netvíti á að varast? Vilhjálmur Alvar Þórarinsson skrifar Skoðun Borgarnesréttlætið – saga úr umferðinni Guðmundur H Guðjónsson skrifar Skoðun Viðskiptaráð og Láki jarðálfur Andri Snær Magnason skrifar Skoðun Fertugt félag sem ætlar ekki að setjast í helgan stein Guðrún Barbara Tryggvadóttir skrifar Sjá meira
Vindorkutækni hefur sótt í sig veðrið undanfarin ár og treyst sig í sessi sem mikilvægur hluti af lausninni við loftslagsvandanum, enda þurfa þjóðir heims að skipta úr kolum, bensíni og olíu yfir í orkuvinnslu úr endurnýjanlegum auðlindum. Vindmyllur eru þó ekki fullkomin tækni og uppbyggingu vindafls geta fylgt áskoranir og vaxtarverkir. Hér á eftir er fjallað um þessar helstu áskoranir, sem felast í eftirtöldu: Ætli vindorkuver að selja stöðugan straum raforku þarf það aðgang að samsvarandi magni stýranlegs vatnsafls, svokölluðu jöfnunarafli, þar sem vinnsla vindorku er sveiflukennd og fer eftir vindafari. Geta Landsvirkjunar til að jafna vindafl annarra fyrirtækja er afar takmörkuð, eða 0-30 MW, en á teikniborðinu eru vindorkuverkefni upp á um 3.400 MW. Aflaukningar- og stækkunarverkefnum Landsvirkjunar á Þjórsársvæðinu er að mestu ætlað að mæta aflskorti og eigin þörfum fyrirtækisins og nýtast því að litlu leyti til jöfnunar vindafls annarra aðila. Stórfelld uppbygging á vindorku er því ekki möguleg nema með samhentu átaki til þess að auka sveigjanleika í raforkukerfinu, m.a. með því að notendur taki á sig sveiflur í orkunotkun. Vindur er sveiflukenndur orkugjafi Helsta áskorunin sem felst í tækninni er að vindur er óstöðugur. Stundum er logn, sem þýðir að vindmyllan vinnur enga orku. Stundum er nægur vindur, þannig að hún nýtir allt uppsett afl. Hér er dæmi um vindorkugarð með 10 MW uppsett afl: Þarna sést að vinnsla sveiflast mikið, en í þessu dæmi er gert ráð fyrir að hún sé að meðaltali 40%, eða 4 MW, sem er í samræmi við aflnýtingarhlutfall tilraunavindmylla okkar á Hafinu við Búrfell. Þetta vindorkuver gæti selt rafmagn sem 4 MW meðalafl vinnur, en afhendingin á því rafmagni yrði óstöðug og sveiflukennd. Þetta þýðir að vindorkuverið getur ekki selt verksmiðju eða annarri starfsemi stöðugan straum raforku nema hafa aðgang að stýranlegu 4 MW afli annars staðar frá. Það er kallað jöfnunarafl og því er ætlað að bæta upp vinnsluna þann tíma sem vinnsla vindorkuversins nær ekki 4 MW, þ.e. þegar hún er fyrir neðan bláu brotalínuna: Þessi lausn er háð staðsetningu, þar sem notendur þurfa bæði að tengjast vindgarði og vinnsluaðila raforku sem getur beitt stýranlegu afli. Önnur leið en að jafna vindafl er að láta notkun sveiflast með framleiðslunni, en þá tekur notandinn á sig sveiflurnar að því gefnu að flutningskerfið milli hans og vindorkuversins þoli afltoppana. Þriðji valkosturinn felur svo í sér að geyma raforkuna þar til notandinn þarf að nýta hana, til dæmis með því að dæla vatni upp í lón eða hlaða rafhlöður. Geta Landsvirkjunar til að jafna vindafl er afar takmörkuð Á teikniborðinu eru tugir vindorkuverkefna um land allt. Samanlagt uppsett afl allra þessara virkjunarkosta er lauslega áætlað í kringum 3.400 MW. Það er meira en allt uppsett afl Landsvirkjunar – reyndar meira en allt uppsett afl raforku í landinu. Ef þau vildu jafna vinnslu sína að fullu þyrftu þau að hafa aðgang að a.m.k. 1.360 MW af stýranlegu jöfnunarafli, ef gert er ráð fyrir 40% aflnýtingarhlutfalli. Veruleikinn er hins vegar sá að vinnslukerfi Landsvirkjunar er nú þegar komið að þolmörkum vegna mikillar eftirspurnar og aflstaða er þröng. Við þessar aðstæður er jöfnunargeta fyrirtækisins vegna vindorkuverkefna annarra aðila afar takmörkuð: lauslega áætlað mælist hún 0-30 MW, háð því hvar vindorkuver og notendur þess væru staðsett á landinu. Því er ljóst að engar líkur eru á því að Landsvirkjun geti annað eftirspurn alls þess fjölda vindorkuvera sem nú eru í þróun eftir jöfnunarafli. Áform til að mæta aflskorti í fullseldu kerfi Stækkunar- og aflaukningaráformum sem Landsvirkjunar hefur til skoðunar á Þjórsársvæðinu er ætlað að bæta aflstöðuna í vinnslukerfinu og myndu þær framkvæmdir auka jöfnunargetu fyrirtækisins. Þó er mikilvægt að hafa í huga að þeim er ætlað að mæta aflskorti í fullseldu raforkukerfi landsins og því er ljóst að þau munu ekki nýtast nema að litlum hluta til jöfnunar á vindafli. Við þetta bætist að Landsvirkjun er sjálf með þá tvo vindorkukosti sem lengst eru komnir í þróun á landinu: Blöndu- og Búrfellslundi, sem báðir eru komnir í nýtingarflokk rammaáætlunar. Eðli málsins samkvæmt hlýtur Landsvirkjun að setja eigin vindgarða í forgang þegar kemur að jöfnunarafli. Þá ber að hafa í huga að tækifæri til stækkunar og aflaukninga í virkjunum Landsvirkjunar eru takmörkuð, þau taka langan tíma í framkvæmd og veruleg áskorun verður að koma verkefnunum fyrir í fullseldu raforkukerfi landsins án þess að þau komi niður á afhendingu rafmagns til notenda. Við hjá Landsvirkjun erum þó öll af vilja gerð í þessum efnum. Við vinnum nú að því að þróa „vöru“ til að jafna vindafl og eigum í samtali við ýmsa þróunaraðila og aðra hagaðila í því sambandi. Þegar regluverk vindorku liggur fyrir getur Landsvirkjun selt tiltækt jöfnunarafl á jafnræðisgrundvelli til annarra aðila, en starfshópur umhverfis-, orku- og loftslagsráðherra vinnur nú að tillögum til ríkisstjórnarinnar um lagaumhverfi greinarinnar. Huga verður að jafnræðis- og samkeppnissjónarmiðum í þessum efnum. Eftir stendur þó sú staðreynd að jöfnunargeta fyrirtækisins er afar takmörkuð. Samhent átak er nauðsynlegt Að öllu framansögðu er ljóst að þótt vindorka sé áhugaverður og aðlaðandi kostur er hún aðeins hluti af lausninni við orku- og loftslagsvandanum. Til þess að hægt verði að nýta hana til hins ýtrasta þarf fjölþætt átak til þess að auka sveigjanleika í raforkukerfinu. Auka þarf uppsett vatnsafl, efla flutningskerfið og auka sveigjanleika hjá raforkukaupendum. Landsvirkjun leysir ekki ein úr þeim vandamálum sem þessum vaxtarverkjum fylgja, heldur þarf til þess samhent átak stjórnvalda, stofnana, þróunarfyrirtækja, núverandi orkukaupenda og starfandi orku- og flutningsfyrirtækja í landinu. Úrlausnin þarf að byggja á fjölþættum lausnum og mun taka langan tíma í framkvæmd. Mikilvægt er að huga þegar að áætlunargerð fyrir leiðina áfram í þessum efnum. Gunnar Guðni er framkvæmdastjóri vatnsafls og Ríkarður framkvæmdastjóri viðskiptaþróunar og nýsköpunar hjá Landsvirkjun.
Þingkosningar í Bandaríkjunum: Mun stríð Trumps í Íran harðna eftir miðkjörtímabilskosningarnar? Jun Þór Morikawa Skoðun
Skoðun Þingkosningar í Bandaríkjunum: Mun stríð Trumps í Íran harðna eftir miðkjörtímabilskosningarnar? Jun Þór Morikawa skrifar
Skoðun Eru jólin hátíð barnanna eða bara þeirra sem hafa efni á þeim? Inga V. Henriksen Bergdal skrifar
Skoðun Þroskahjálp 50 ára: Krefjumst þess að stjórnvöld standi við þau réttindi sem þau hafa sjálf lögfest Bryndís Snæbjörnsdóttir skrifar
Skoðun Norræna módelið: Af hverju refsum við kaupendum en ekki þeim sem selja? Drífa Snædal skrifar
Skoðun Losun Íslands á jarðefnaeldsneyti og ómarkviss og ósanngjörn skattheimt Aðalsteinn Júlíus Magnússon skrifar
Skoðun Hvar endar ráðaleysið? Þegar sveitarfélögin eru komin í gildru skammtímaniðurskurðar Sigurður Sigurðsson skrifar
Skoðun Hvers virði er verndarskyldan ef upplýsingagjöfin skapar hættuna? Herdís Ósk Sveinbjörnsdóttir skrifar
Skoðun Hneykslan og hræsni: Hvers vegna sum hatursorðræða er ásættanleg en önnur ekki Ian McDonald skrifar
Skoðun Samstaða um Suðurnesin sem drifkraft vaxtar Pálmi Freyr Randversson,Berglind Kristinsdóttir,Guðjón Skúlason skrifar
Skoðun Eru andstæðingar þjóðarmorðs í Palestínu sérlegir stuðningsmenn Hamas-samtakanna? Finnur G Olguson skrifar
Þingkosningar í Bandaríkjunum: Mun stríð Trumps í Íran harðna eftir miðkjörtímabilskosningarnar? Jun Þór Morikawa Skoðun