Vindmølle

En rekke vindmøller langs det nederlandske Kinderdijk.

Foto: Lucas Hirschegger

En vindmølle (mer moderne vindturbin) er en mekanisk innretning som blir drevet ved hjelp av blader på roterende aksel som får bevegelsesenergi fra vinden. Opprinnelig ble vindmøller brukt for å male korn eller pumpe vann, men i dag brukes ordet også om vindturbiner for produksjon av elektrisitet og pumping av vann. Vi snakker da om vindkraft.

Historikk

Vindmølle på Fanø i Danmark.

Foto: Cnyborg

De første vindmøllene vi kjenner til ble brukt i Kina for 4000 år siden, og ble brukt til å pumpe vann til kunstige vanningssystemer. I Hellas brukte man vindmøller for nesten 2000 år siden, i Iran ble de brukt 600 E.KR, mens vindmøllene kom til resten av Europa med korsfarerne først på 1100-tallet. I middelalderen begynte man å bruke vindkraft. Vindmøller spilte også en stor rolle under tørrlegging og gjenvinning av land fra Nordsjøen i deler av Nederland, samt oppdyrking av prærien i USA og Australia, der de ble brukt til å pumpe opp vann. Til Sverige kom vindmøllene på begynnelsen av 1300-tallet, der de ble brukt til å male korn og pumpe vann.

Mellom Nederland og Danmark er kysten og landet innafor flatt og godt egnet for vindmølledrift. Da var det ikke snakk om å utvinne elektrisk energi, vindmøller ble tatt i bruk for å drive innretninger, som ble brukt til handverk og landbruk. Vindmøllene ble brukt til å male korn, papirproduksjon, noen malte fargepigmenter til både hus- og kunstnermaling, mens atter andre malte kryddere eller drev et batteri av remskiver som drev sagblader, dreiebenker, driller osv. Ulike typer vindmøller utgjorde Nederlands første industriområde, nord for Amsterdam. Noen av møllene i dette området har blitt beholdt og er en del av friluftsmuseet Zaanse Schans. Den indre mekanikken med tannhjul og drev, var til å begynne med av tre, men jern og messing kom fort i bruk. Den mest sinnrike mekanismen var den som roterte hele møllehuset etterhvert som vinden dreide.

Norge hadde rikelig med vannkraft til å drive møller og kverner; derfor ble det bygget bare et fåtall vindmøller i landet vårt, og de fleste hadde kort levetid. I den senere tid har man i Norge begynt å bruke vindmøller til produksjon av elektrisk kraft. Det er blitt utbygget en del anlegg langs kysten, og flere prosjekter er under planlegging.

Vindkraft brukes ikke bare til vindmøller. Den har også blitt utnyttet i årtusener til å drive for eksempel seilbåter framover sjøen. Seilfly bruker oppadgående vinder til å holde seg oppe.

I dag bruker vi moderne vindturbiner for å produsere elektrisk energi. Danmark er et av landene som er kommet lengst i den teknologiske utviklingen av vindmøller.

Nederlandsk eldre vindmølle av typen binnenkruier. Nyere type i bakgrunnen.

Moderne vindmøller som generer elektrisitet for en pumpe. De er mer effektive enn tradisjonelle vindmølledrevne pumper (i bakgrunnen)

Vindmøllenes moderne virkemåte

Når anemometeret (måleinstrument for vindhastighet) registrerer en vindhastighet på over 4 m/s settes vingene som er festet til rotornavet automatisk i gang. Rotornavet er igjen festet på nacellen eller generatorhuset. Vindturbinens lavhastighetsaksel forbinder rotornavet med girkassen. Akselen inneholder rør fra vindmøllens hydraulikksystem. Der kan de aerodynamiske bremsene utløses.

Girkassen har lavhastighetsakselen til venstre. Girkassen får høyhastighetsakselen til å rotere 50 ganger raskere en lavhastighetsakselen. Høyhastighetsakselen roterer med omtrent 1500 omdreininger i minuttet og driver den elektriske generatoren. Akselen er forsynt med en mekanisk skivebrems. De mekaniske bremsene brukes kun i nødstilfeller hvor de aerodynamiske bremsene svikter, eller under service.

Generatoren er normalt en såkalt induksjonsgenerator. På en moderne vindturbin er den elektriske effekten normalt mellom 300 og 6000 kW. Dreiesystemet bruker elektriske motorer til å dreie vindmøllen opp mot vinden. Dreiesystemet styres av det elektroniske styresystemet, som får informasjon om vindretningen fra vindfanen.

En vindfane er lik en værhane. Den dreier seg opp mot vinden. Det elektroniske styresystemet overvåker kontinuerlig vindmøllens og dreiesystemets tilstand. Dersom feil oppstår (for eksempel overoppheting av generator eller girkasse) vil styresystemet automatisk stoppe vindmøllen, og vil også via et telefonmodem ringe til vindmølleoperatøren. Kjøleenheten inneholder en elektrisk ventilator, som brukes til å kjøle ned den elektriske generatoren. Kjøleenheten inneholder også en enhet som avkjøler oljen i girkassen. Noen vindmøller har vannkjølte generatorer. Vindmøllens tårn bærer nacellen og rotoren.

Generelt er det en fordel å ha høye tårn, fordi vindhastigheten stiger med avstanden til bakken. En typisk 1000 kW vindmølle vil ha et tårn på 50 til 80 meter.

Medvindsturbiner er en form for vindturbin der vindbladene treffes av vinden etter at denne har passert tårnkonstruksjonen.

Ulykker og utfordringer med moderne vindmøller

Mangler kilder: Dette avsnittet trenger flere kildehenvisninger for å kunne verifiseres.
Hjelp gjerne til med å forbedre denne artikkelen ved å legge til pålitelige kilder (en). Materiale uten kilder kan bli fjernet.

I perioden 2000-1.7.2009 har det vært minst 21 dødsfall i tilknytning til vindmøller rundt i verden. I tillegg er det et stort antall andre ulykker og hendelser uten dødelig utfall. Vindmøller gir en rekke utfordringer knyttet til blant annet:

• Hangglidere, småfly og helikopter (9 døde)
• Sikring av personer mot fall under arbeid i store høyder (4 døde)
• Rotorbladene og deler av konstruksjonene har sviktet (3 døde)
• Brann, eksplosjon eller feil i elektriske anlegg (3 døde)
• Mange fugler blir drept av møllene, av og til sjeldne fugler. Blant annet ni havørner på Smøla i 2007.
• Flere bilulykker der store turbinblader har vært fraktet på veier.
• Svikt i bladene skjer rimelig ofte. Ikke sjeldent svikter også tårnet eller den øverste delen av tårnet.
• Det er mange branner i tårnene.
• Ising på bladene har ført til «mitraljøser» med isklumper sendt mot naboer eller forbipasserende når de begynner å smelte.
• Mange naboer opplever at vindmøllene gir mye støy, ikke minst lavfrekvent støy og infralyd. Mange klager også på at de ødelegger utsikten.

Det er en rekke utfordringer knyttet til sikkerhet ved vindmøllene, og fornuftige sikkerhetsregler diskuteres i mange land. Det er forhold som:

• Behovet for sikkerhetssoner rundt møllene. Enkelte hendelser har spredd gjenstander som har havnet 500m fra møllene. Mer vanlig er at gjenstandene og konstruksjonsdelene havner innenfor en radius på 100m.
• Krav til merking i forbindelse med lufttransport.
• Om industripraksis for brannsikring, mekanisk utstyr (bladene) og konstruksjoner er gode nok.

I Storbritannia har British Wind Energy Association, etter en del ulykker, laget en retningslinje for helse, miljø og sikkerhet av vindmøller.

Vindmøller i Norge

Se også vindkraftverk. Man finner en liste med planlagte vindmøller og vindmøller i drift på NVEs hjemmeside [2].

Det finnes vindparker ytterst på kysten på Vestlandet i Norge:

Vindmøller og vindparker i Norge (status desember 2007, ikke komplett)

Navn	Kommune / Sted	Fylke	Total installert effekt (MW)	Antall vindturbiner	Driftstart	Turbintype
Andøy vindmølle	Andøy kommune, på Kvalnes	Nordland	0,4	1	1991	?
Astrid vinddmølle (revet)	Titran, Frøya kommune	Sør-Trøndelag	0,055	1	1986-?	?
Bessakerfjellet vindpark 1&2	ved Bessaker i Roan	Sør-Trøndelag	57,5	12+13	12 2007, 13 i 08	Enercon E-70 2.3 MW
Fjeldskår vindmøllepark	Lindesnes	Vest-Agder	3,75	5	1998	Wind World 750 kW
Hammarøya vindmølle (NEAS)	Smøla	Møre og Romsdal	0,3	1	1989	?
Harøy vindpark	Sandøy	Møre og Romsdal	3,75	5	10.12.1999	?
Havøygavlen vindpark	Måsøy	Finnmark	40	16	2002	Nordex N80
Hitra vindpark	Hitra	Sør-Trøndelag	48	24	Høsten 2004	Bonus 2 MW (nå Siemens)
Hovden vindmølle	Bø kommune, Hovden	Nordland	0,4	1	1992	Vestas
Hundhammerfjellet vindmøllepark 1	Nærøy	Nord-Trøndelag	1,65	1	1998	Vestas V66 1.65 MW
Hundhammerfjellet vindmøllepark 2	Nærøy	Nord-Trøndelag	3	1	03/2003	Scanwind 3 MW DL
Hundhammerfjellet vindmøllepark 3	Nærøy	Nord-Trøndelag	0	0	10/2004	Scanwind 3 MW GL (gir) Demontert
Hundhammerfjellet vindmøllepark 4	Nærøy	Nord-Trøndelag	2	1	2006	Enercon E-70 2 MW
Hundhammerfjellet vindmøllepark 5 ; 15 møller i 2008	Nærøy	Nord-Trøndelag	38,5	11	2005-2008 (15)	Scanwind 3500 DL
Kjøllefjord vindpark	Kjøllefjord, Lebesby	Finnmark	39,1	17	10/2006	Siemens 2.3 MW
Mehuken vindpark	ved Kråkenes fyr, Vågsøy	Sogn og Fjordane	4,25	5	2001	Vestas V52 850 kW
Mehuken vindpark 2	ved Kråkenes fyr, Vågsøy	Sogn og Fjordane	18,4	8	2010	Enercon E-70 2.3 MW
Nygårdsfjellet vindpark	Narvik	Nordland	6,9	3	2006	Bonus 2.3 MW (nå Siemens)
Sandhaugen	Troms	Tromsø	1.5	1	2004	General Electric GE 1.5
Smøla vindpark 1	Smøla	Møre og Romsdal	40	20	2002	Bonus 2 MW (nå Siemens)
Smøla vindpark 2	Smøla	Møre og Romsdal	110,4	48	2005	Bonus 2.3 MW (nå Siemens)
Storebror vindmølle	Titran, Frøya kommune	Sør-Trøndelag	0,4	1	1989-?	?
Utsira vindpark	Utsira	Rogaland	1,2	2	2004	Enercon E-40 6.44
Valsneset vindmøllepark	nord for Botngård, Bjugn	Sør-Trøndelag	11,5	5	11/2006	Enercon E-70 2.3 MW
Vikna Husfjellet vindmøllepark	Vikna	Nord-Trøndelag	2,2	5	1991	2x Vestas V39 500 kW, 3x Wind World 400 kW
Valsneset forskningsmølle (Viva)	nord for Botngård, Bjugn	Sør-Trøndelag	0,05	1	?	Vestas
Total			ca 387

Vindmøller i Verden

Moderne vindturbiner som produserer elektrisitet.

Installert vindkrafteffekt ved slutten av 2010

No.	Land	Installerte effekt (MW)
01	Kina	44 700
02	USA	40 180
03	Tyskland	27 214
04	Spania	20 676
05	India	13 000
06	Italia	5797
07	Frankrike	5666
08	Storbritannia	5204
09	Canada	4000
10	Danmark	3752
11	Portugal	3702
12	Japan	2300
13	Nederland	2237
14	Sverige	2163
15	Australia	1880
16	Irland	1428
17	Tyrkia	1329
18	Hellas	1208
19	Polen	1107
28	Norge	441
	Rest	2464
	Verden	190 442

Eksterne lenker

• Windpower: Dansk side om vindmøller
• Informasjon om vindkraft i Norge
• Norsk Vindkraftforening
• Tysk Vindkraftforening
• Informasjon om ulykker med vindmøller
• Britiske retningslinjer for helse, miljø og sikkerhet ved vindmøller
• The Wind Power Global database for Wind Energy