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 Orkuskipti á pappír en olía í raun: Hvernig bæjarstjórnin keyrði Vestmannaeyjar í strand Jóhann Ingi Óskarsson Skoðun Eru Fjarðarheiðargöng of löng? (og aðrar mýtur í umræðunni) Stefán Ómar Stefánsson van Hagen Skoðun Er ekki kominn tími til að jarða megrunar- og útlitsmenningu? Nanna Kaaber Skoðun 23 borgarfulltrúar á fullum launum í Reykjavík, en 7 í Kaupmannahöfn Róbert Ragnarsson Skoðun Stórútgerðin og MSC vottunin: Rangtúlkun sem hamlar þjóðhagslegri nýtingu þorsks Kjartan Sveinsson Skoðun Fáar vísbendingar um miklar breytingar í Venesúela Gunnlaugur Snær Ólafsson Skoðun Þegar rökin þrjóta og ábyrgðarleysið tekur yfir - Hugleiðingar óflokksbundins einstaklings í byrjun árs 2026 Guðmundur Ragnarsson Skoðun Heiða Björg Hilmisdóttir – forystukona sem leysir hnútana Axel Jón Ellenarson Skoðun Hafnarfjörður er ekki biðstofa Guðbjörg Oddný Jónasdóttir Skoðun Er netsala áfengis lögleg? Einar Ólafsson Skoðun Skoðun Skoðun Þátttaka í bandalögum styrkir fullveldið Pawel Bartoszek skrifar Skoðun Loftslagsmál og framtíð íslenskrar ferðaþjónustu Inga Hlín Pálsdóttir,Margrét Wendt skrifar Skoðun Hvers vegna hönnunarmenntun skiptir máli núna Katrín Ólína Pétursdóttir skrifar Skoðun Stórútgerðin og MSC vottunin: Rangtúlkun sem hamlar þjóðhagslegri nýtingu þorsks Kjartan Sveinsson skrifar Skoðun Er netsala áfengis lögleg? Einar Ólafsson skrifar Skoðun Hafnarfjörður er ekki biðstofa Guðbjörg Oddný Jónasdóttir skrifar Skoðun Fáar vísbendingar um miklar breytingar í Venesúela Gunnlaugur Snær Ólafsson skrifar Skoðun Eru Fjarðarheiðargöng of löng? (og aðrar mýtur í umræðunni) Stefán Ómar Stefánsson van Hagen skrifar Skoðun Félagslegur stuðningur í fangelsi er ekki munaður heldur nauðsyn Tinna Eyberg Örlygsdóttir skrifar Skoðun Leikskólar sem jafnréttismál og áskoranir sem þarf að leysa sameiginlega Magnea Marinósdóttir skrifar Skoðun Er ekki kominn tími til að jarða megrunar- og útlitsmenningu? Nanna Kaaber skrifar Skoðun Heiða Björg Hilmisdóttir – forystukona sem leysir hnútana Axel Jón Ellenarson skrifar Skoðun Orkuskipti á pappír en olía í raun: Hvernig bæjarstjórnin keyrði Vestmannaeyjar í strand Jóhann Ingi Óskarsson skrifar Skoðun Áramótaheitið er að fá leikskólapláss Ögmundur Ísak Ögmundsson skrifar Skoðun Hvað er Trump eiginlega að bralla? Jean-Rémi Chareyre skrifar Skoðun Bætum lýðræðið í bænum okkar Gunnar Axel Axelsson skrifar Skoðun Þegar rökin þrjóta og ábyrgðarleysið tekur yfir - Hugleiðingar óflokksbundins einstaklings í byrjun árs 2026 Guðmundur Ragnarsson skrifar Skoðun Leigubílamarkaður á krossgötum: Tæknin er lausnin ekki vandamálið Kristín Hrefna Halldórsdóttir skrifar Skoðun Enga uppgjöf í leikskólamálum Steinunn Gyðu- og Guðjónsdóttir skrifar Skoðun Atvinnuvegaráðherra vill leyfa fyrirtækjum að fara illa með dýr gegn gjaldi Jón Kaldal skrifar Skoðun Þögnin sem ég hélt að myndi bjarga mér Steindór Þórarinsson skrifar Skoðun Lög fyrir hina veiku. Friðhelgi fyrir hina sterku Marko Medic skrifar Skoðun Samruni í blindflugi – þegar menningararfur er settur á færiband Helgi Felixson skrifar Skoðun Málstjóri eldra fólks léttir fjórðu vakt kvenna Sara Björg Sigurðardóttir skrifar Skoðun Ísland og Trump - hvernig samband viljum við nú? Rósa Björk Brynjólfsdóttir skrifar Skoðun Það er ekki sama hvort það sé hvítvínsbelja eða séra hvítvínsbelja Hópur stjórnarmanna í Uppreisn skrifar Skoðun 23 borgarfulltrúar á fullum launum í Reykjavík, en 7 í Kaupmannahöfn Róbert Ragnarsson skrifar Skoðun Sækjum til sigurs í Reykjavík Pétur Marteinsson skrifar Skoðun Öryggismál Íslands eru í uppnámi Arnór Sigurjónsson skrifar Skoðun Pakkaleikur á fjölmiðlamarkaði Ragnar Sigurður Kristjánsson 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.
Orkuskipti á pappír en olía í raun: Hvernig bæjarstjórnin keyrði Vestmannaeyjar í strand Jóhann Ingi Óskarsson Skoðun
Stórútgerðin og MSC vottunin: Rangtúlkun sem hamlar þjóðhagslegri nýtingu þorsks Kjartan Sveinsson Skoðun
Þegar rökin þrjóta og ábyrgðarleysið tekur yfir - Hugleiðingar óflokksbundins einstaklings í byrjun árs 2026 Guðmundur Ragnarsson Skoðun
Skoðun Loftslagsmál og framtíð íslenskrar ferðaþjónustu Inga Hlín Pálsdóttir,Margrét Wendt skrifar
Skoðun Stórútgerðin og MSC vottunin: Rangtúlkun sem hamlar þjóðhagslegri nýtingu þorsks Kjartan Sveinsson skrifar
Skoðun Eru Fjarðarheiðargöng of löng? (og aðrar mýtur í umræðunni) Stefán Ómar Stefánsson van Hagen skrifar
Skoðun Félagslegur stuðningur í fangelsi er ekki munaður heldur nauðsyn Tinna Eyberg Örlygsdóttir skrifar
Skoðun Leikskólar sem jafnréttismál og áskoranir sem þarf að leysa sameiginlega Magnea Marinósdóttir skrifar
Skoðun Orkuskipti á pappír en olía í raun: Hvernig bæjarstjórnin keyrði Vestmannaeyjar í strand Jóhann Ingi Óskarsson skrifar
Skoðun Þegar rökin þrjóta og ábyrgðarleysið tekur yfir - Hugleiðingar óflokksbundins einstaklings í byrjun árs 2026 Guðmundur Ragnarsson skrifar
Skoðun Leigubílamarkaður á krossgötum: Tæknin er lausnin ekki vandamálið Kristín Hrefna Halldórsdóttir skrifar
Skoðun Atvinnuvegaráðherra vill leyfa fyrirtækjum að fara illa með dýr gegn gjaldi Jón Kaldal skrifar
Skoðun Það er ekki sama hvort það sé hvítvínsbelja eða séra hvítvínsbelja Hópur stjórnarmanna í Uppreisn skrifar
Skoðun 23 borgarfulltrúar á fullum launum í Reykjavík, en 7 í Kaupmannahöfn Róbert Ragnarsson skrifar
Orkuskipti á pappír en olía í raun: Hvernig bæjarstjórnin keyrði Vestmannaeyjar í strand Jóhann Ingi Óskarsson Skoðun
Stórútgerðin og MSC vottunin: Rangtúlkun sem hamlar þjóðhagslegri nýtingu þorsks Kjartan Sveinsson Skoðun
Þegar rökin þrjóta og ábyrgðarleysið tekur yfir - Hugleiðingar óflokksbundins einstaklings í byrjun árs 2026 Guðmundur Ragnarsson Skoðun