Vindkartering

Uppsala universitet har genomfört vindkarteringen på uppdrag av Energimyndigheten. Arbetet har letts av Hans Bergström vid institutionen för geovetenskaper.

Dataunderlaget består av medelvindar på tre för vindkraft intressanta höjder, 49, 72 (71,54 m) och 103 meter ovan nollplansförskjutningen och har en rumslig upplösning på 1 kvadratkilometer. Med vindkartering menas alltså modellberäkning av vindhastighet och kartläggning av vindförhållandena per kvadratkilometer.

Beskrivning av resultaten på svenska samt en jämförelse med mätningar finns i rapporten ”Vindpotentialen i Sverige på 1 km-skala ”. I rapporten beskrivs även varför karteringen redovisar medelvind och inte energiinnehåll samt hur medelvindshastighet kan användas för att uppskatta energiinnehållet. Ytterligare underlag finns i Hans Bergströms presentation vid Energitinget 2007. När energiproduktion för ett vindkraftverk skall beräknas gäller det även att beakta att produktionen påverkas av vindens turbulens.

Relevant för handläggare och vindkraftsbranschen

Resultatet av vindkarteringen ska användas som underlag i vindkraftsplaneringen vid länsstyrelser och kommuner. Det ska även ge projektörer och kraftbolag ett bra underlag för lokalisering av vindkraft.

Uppdatering 2009/2010 i södra och västra Sverige

År 2009/2010 har uppdateringar av vindkarteringen genomförts p.g.a. att man har funnit brister i tidigare beräkningar. De nya beräkningarna täcker södra och västra Sverige med sydvästra och nordvästra Götaland, från Skåne upp till södra Västergötland och därifrån upp till södra Värmland. De största skillnaderna mellan gamla beräkningar och de nya är i storleksordningen 0,5 - 1,0 meter per sekund. Läs mer om de nya beräkningarna här. Kartor som visar skillnaderna mellan de nya och de gamla beräkningar kan ses här.

Om att bygga i skog eller på öppet fält

Medelvinden är inte det enda viktiga vid lokaliseringen av vindkraftverk. På en plats med platt landskap och låg vegetation är turbulensen (vindens korta tidsvariationer sekund från sekund) låg och vindhastighetens ändring med höjden (vindgradienten) liten.

I skogen kan medelvindhastigheten för en viss höjd vara samma som medelvindhastigheten i ett slättlandskap för en (möjligen annan) höjd. Turbulens och vindgradient kommer emellertid att vara olika mellan slätt- och skogslandskapet. Detta påverkar de laster som ett vindkraftverk utsätts för, men även hur mycket energi som verket fångar. Vid en turbulent och varierande vind blir vindkraftverket helt enkelt inte lika effektivt.

Karteringen ger uppskattningar av medelvinden, men inte av hur mycket energi man får från ett vindkraftverk. Enkelt utryckt kan sägas att samma medelvind i navhöjd i ett slättlandskap är bättre än samma medelvind i navhöjd i ett skogslandskap. Detta är viktigt att beakta vid projektering och uppskattning av årsproduktionen i skogslandskap.

Frågor kring resultatet besvaras av projektledare Hans Bergström vid Uppsala universitet eller Anders Björck på Vindforsk.

Årsmedelvindar ovan nollplansförskjutningen

Med nollplansförskjutning menas att vindarna inte är uträknade för höjden ovan mark utan för höjden ovan den höjd som upplevs som marknivån för vindens gränsskikt. Detta är gränsskiktsmetrologi i den högre skolan. Anledningen till att vindarna anges ovan nollplansförskjutningen och inte ovan mark är att beräkningar av alla vindar är gjorda utan kännedom om höjden på skogen. Beräkningarna är gjorda med kunskap om typen av markanvändning (skog, åkermark etc.) men inte den verkliga höjden på skogen. Den som använder karteringen måste alltså lägga till höjden för ”nollplanet”. Nollplansförskjutningen (i bilden nedan markerat d) kan uppskattningsvis sättas till tre fjärdedelar av vegetationens höjd (angett som h).
 

För ett område med 20 meter hög skog, ska alltså tre fjädedelar av höjden, det vill säga 15 meter läggas till för att få höjd ovan mark. För fallet med en 20 meter hög skog ska resultaten exempelvis för höjden 72 meter tillämpas för 72 + 15 = 87 meter ovan mark.

Forskningsmodell

Vindkarteringsprojektet syftar också till att bekräfta och anpassa den så kallade MIUU-modellen som utvecklats vid Uppsala universitet och som används för karteringen. Modellen har mycket goda förutsättningar att ge ett tillförlitligt resultat både i komplex terräng och över öppet hav. Rapporten ”Wind Resource Mapping of Sweden using the MIUU-Model ”, innehåller en beskrivning av modellen. Läs mer om forksningsmodellen MIUU här.