Vindförhållanden och energiinnehåll

Ovan är beskrivet att årsmedelvinden i Östersjön är mellan 8-9 meter per sekund, till skillnad mot i Nordsjön där medelvinden är 9-10 meter per sekund. Detta är ett högst svepande antagande då den faktiska medelvinden för en plats beror till stor del på lokala förhållanden. Dock kan man konstatera att i Nordsjön råder en högre medelvind än i Östersjön. Låt oss räkna på vad detta betyder i minskad produktion i ett vindkraftverk som har en rotordiameter på 100 meter.

Vindkraftverkets effekt beräknas med följande formel:

Skärmklipp2

Där a  är verkningsgraden i vindkraftverket. Vi antar att verkningsgraden är 95 % och att en kubikmeter luft väger 1,25 kg (vid havsytan).

Ett typiskt Nordsjöprojekt har 9 meter per sekund i årsmedelvid och ett i Östersjön 8 meter per sekund.

Skillnaden i effekt (vid medelvind) blir då:

För Nordsjöprojektet:

Skärmklipp3

För Östersjöprojektet:

Skärmklipp4

Den till synes blygsamma skillnaden i årsmedelvind mellan 8 och 9 meter per sekund, resulterar i att Nordsjöprojektet producerar mer än 40 % mer energi!

I praktiken blir dock inte skillnaderna så här stora, eftersom de vindkraftverk som finns idag inte har generatorer på mer än 5 eller 6 MW och producerar således inte mer än så, oavsett hur mycket det blåser. Likaså kompenserar man för lägre vindar genom att använda längre blad på vindkraftverket för att öka arean, vilket leder till en ökad produktion.

Nedan finns en jämförelse mellan två olika projekt som byggts med samma typ av vindkraftverk (Siemens 93 2,3 MW) visar att skillnaden i årsproduktion är cirka 10 %. Enligt tidigare resonemang kan denna skillnad ytterligare utjämnas med val av lämpligare vindkraftverk (större rotordiameter) för projekt i Östersjön.

Hav Projekt Årsproduktion per vindkraftverk
Östersjön (typ) Rödsand Ca 9 GWh
Nordsjön Horns rev 2 Ca 10 GWh