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? Sendu okkur póst. Senda grein Orkumál Landsvirkjun Vindorka Gunnar Guðni Tómasson Mest lesið Þegar enginn lætur vita - ofbeiting laga og kerfisblinda Lára Herborg Ólafsdóttir Skoðun Má bjóða þér meiri forræðishyggju, Lára? Elías Blöndal Guðjónsson Skoðun Karlmenn sem ógna landi og þjóð Steinunn Ólína Þorsteinsdóttir Skoðun Hvenær er komið nóg? Vilhelm Jónsson Skoðun Frá læknamistökum til kerfisbaráttu - tryggingarfélag vill að ríkið borgi fyrst Bryndís Gyða Michelsen Skoðun Erum við komin þangað að fyrirtækin hugsa um börnin okkar? Halldóra Björk Þórarinsdóttir ,Freydís Aðalbjörnsdóttir Skoðun Evrópusambandið og öryggi Íslendinga Haraldur Ólafsson Skoðun Var einhver stunginn? – Nýjasti fasti liðurinn í boði ráðaleysis Davíð Bergmann Skoðun Grunnþjónusta fyrst og svo allt hitt……er flotgufa forgangsmál? Katrín Magnúsdóttir Skoðun Góðan daginn-dagurinn Jón Pétur Zimsen Skoðun Skoðun Skoðun Vangaveltur um „fólkið sem hvarf“ Skírnir Garðarsson skrifar Skoðun Karlmenn sem ógna landi og þjóð Steinunn Ólína Þorsteinsdóttir skrifar Skoðun Að verða læs fyrir lífið Rúnar Sigþórsson skrifar Skoðun Grunnþjónusta fyrst og svo allt hitt……er flotgufa forgangsmál? Katrín Magnúsdóttir skrifar Skoðun Jafnrétti er ekki „aukaverkefni“ Arnar Gíslason,Joanna Marcinkowska,Sveinn Guðmundsson skrifar Skoðun Samgöngur þurfa jafnvægi, ekki skotgrafir Þórir Garðarsson skrifar Skoðun U-beygja í öldrunarþjónustu er ekki lausn Björn Bjarki Þorsteinsson skrifar Skoðun Hvenær er komið nóg? Vilhelm Jónsson skrifar Skoðun Evrópusambandið og öryggi Íslendinga Haraldur Ólafsson skrifar Skoðun Reykjanesundrið Gunnar Salvarsson skrifar Skoðun Einfaldar leiðir til að efla hlutabréfamarkaðinn Gústaf Steingrímsson skrifar Skoðun Erum við komin þangað að fyrirtækin hugsa um börnin okkar? Halldóra Björk Þórarinsdóttir ,Freydís Aðalbjörnsdóttir skrifar Skoðun Viljum við flókið kerfi milliliða eða einfaldari leið að grunnþjónustu? Sanna Magdalena Mörtudóttir skrifar Skoðun Börnunum verður að bjarga Unnur Hrefna Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Frá læknamistökum til kerfisbaráttu - tryggingarfélag vill að ríkið borgi fyrst Bryndís Gyða Michelsen skrifar Skoðun Góðan daginn-dagurinn Jón Pétur Zimsen skrifar Skoðun Þegar enginn lætur vita - ofbeiting laga og kerfisblinda Lára Herborg Ólafsdóttir skrifar Skoðun Innleiðing gervigreindar snýst ekki um tækni, heldur stjórnun Björgmundur Örn Guðmundsson skrifar Skoðun Má bjóða þér meiri forræðishyggju, Lára? Elías Blöndal Guðjónsson skrifar Skoðun Var einhver stunginn? – Nýjasti fasti liðurinn í boði ráðaleysis Davíð Bergmann skrifar Skoðun Húsnæði-byggingarfélag RVK. Kári Jónsson skrifar Skoðun Stöndum vörð um gildi okkar og hugsjónir Bjarki Fjalar Guðjónsson skrifar Skoðun Ég þoli ekki bull og vitleysu Jóhanna Helgadóttir skrifar Skoðun Athugasemdir við grein heilbrigðisráðherra Ásdís Bergþórsdóttir skrifar Skoðun Hin göfuga mismunun Ingólfur Sverrisson skrifar Skoðun Engin þjónusta, enginn biðlisti Anna Berglind Svansdóttir,Gyða Elín Bergs,Linda Björk Magnúsdóttir skrifar Skoðun Má bjóða þér meiri háþrýsting, frú Sigríður Lára G. Sigurðardóttir,Valgerður Rúnarsdóttir skrifar Skoðun Þegar skilvirknisjónarmið vega að réttaröryggi Þorsteinn Siglaugsson skrifar Skoðun Púslið sem vantar í ákall leikskólastjóra í Reykjavík Halla Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Kerfisbundin fákeppni og áhrifamiðuð beiting samkeppnisréttar í íslensku samhengi í ljósi EES-réttar Halldóra L. Jóhannsdóttir 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.
Frá læknamistökum til kerfisbaráttu - tryggingarfélag vill að ríkið borgi fyrst Bryndís Gyða Michelsen Skoðun
Erum við komin þangað að fyrirtækin hugsa um börnin okkar? Halldóra Björk Þórarinsdóttir ,Freydís Aðalbjörnsdóttir Skoðun
Skoðun Jafnrétti er ekki „aukaverkefni“ Arnar Gíslason,Joanna Marcinkowska,Sveinn Guðmundsson skrifar
Skoðun Erum við komin þangað að fyrirtækin hugsa um börnin okkar? Halldóra Björk Þórarinsdóttir ,Freydís Aðalbjörnsdóttir skrifar
Skoðun Viljum við flókið kerfi milliliða eða einfaldari leið að grunnþjónustu? Sanna Magdalena Mörtudóttir skrifar
Skoðun Frá læknamistökum til kerfisbaráttu - tryggingarfélag vill að ríkið borgi fyrst Bryndís Gyða Michelsen skrifar
Skoðun Innleiðing gervigreindar snýst ekki um tækni, heldur stjórnun Björgmundur Örn Guðmundsson skrifar
Skoðun Engin þjónusta, enginn biðlisti Anna Berglind Svansdóttir,Gyða Elín Bergs,Linda Björk Magnúsdóttir skrifar
Skoðun Má bjóða þér meiri háþrýsting, frú Sigríður Lára G. Sigurðardóttir,Valgerður Rúnarsdóttir skrifar
Skoðun Kerfisbundin fákeppni og áhrifamiðuð beiting samkeppnisréttar í íslensku samhengi í ljósi EES-réttar Halldóra L. Jóhannsdóttir skrifar
Frá læknamistökum til kerfisbaráttu - tryggingarfélag vill að ríkið borgi fyrst Bryndís Gyða Michelsen Skoðun
Erum við komin þangað að fyrirtækin hugsa um börnin okkar? Halldóra Björk Þórarinsdóttir ,Freydís Aðalbjörnsdóttir Skoðun