Med detta inlägg fortsätter studien av energibalansen för de energislag som enligt mig är potentiella ersättare till de sinande fossila bränslena, nämligen vind-, sol-, geotermisk- och kärnkraft. När det gäller vindkraften finns en relativt utbredd konsensus mellan de olika livscykelanalyser som gjorts. EROEI ligger någonstans runt 20 och många av de metastudier som finns tillgängliga reflekterar också detta. Med anledning av detta blir det här en förhållandevis okomplicerad övning.
De flesta studier är dock baserade på existerande vindkraftsparker eller konceptuella installationer där man har eller har antagit statiska värden på samtliga koefficienter. Något som vore intressant är att se hur energibalansen för ett vindkraftverk varierar med kapacitetsfaktorn, vilket är vad den analys jag gjort här visar.
Man kan dela upp energiåtgången för produktion av elektricitet i ett vindkraftverk i tre delar: konstruktion, drift och transporter. Här finns energibehovet för framställning av material med i posten konstruktion. Följande koefficienter för energibehov per installerad effekt har använts och är tagna från denna rapport från Sidneys Universitet, vilka i sin tur beräknat dem utifrån ett stort urval av befintliga studier.
Då beslutet att analysera energibalansen som funktion av kapacitetsfaktor tas, försvinner behovet av att analysera turbinens egenskaper och placering närmare. Kapacitetsfaktorn beror av en mängd variabler som tornhöjd, rotordiameter, vid vilken undre vindhastighet turbinen börjar arbeta samt vid vilken övre hastighet den kopplar ifrån för att inte tala om terrängen och den förväntade vindhastigheten på uppförandeplatsen. Dessa faktorer behöver nu med andra ord inte granskas i detalj. Det enda som egentligen är intressant att veta om turbinen i fråga är dess livslängd vilken antagits till 25 år. De flesta källor anger en livslängd mellan 20-25 år och här har alltså den övre gränsen valts. Det är rimligt att tro att de kraftverk som uppförs nu och i framtiden åtminstone kommer ligga närmare den övre gränsen än den lägre. Det är dessutom i första hand de rörliga delarna i maskinhuset som slits. Tornet och grunden skulle mycket väl kunna återanvändas i ett nytt kraftverk.
Resultatet av analysen är följande:
Detta verkar stämma ganska väl överens med de data som andra rapporter presenterar. För en landbaserad vindturbin ligger typiska uppmätta värden på kapacitetsfaktorn mellan 0,25 och 0,3 vilket ger ett EROEI mellan ungefär 15 och 18. Tittar man vidare på havsbaserade kraftverk kan kapacitetsfaktorn komma en bra bit över 0,4 och i extrema fall upp mot 0,5.
Ursprungligen var analysen tänkt att täcka både land- och havsbaserade vindturbiner men på grund av svårigheter att hitta källor som behandlar konstruktion och drift av dessa båda typer på samma sätt har detta frångåtts. Det verkar dock som att energiåtgången för de bägge typerna är relativt lika. Tvärt emot vad man kan tro ingår det en större mängd material i en landbaserad turbin då grunden till en sådan är avsevärt mycket större än motsvarande för en havsbaserad. Däremot utgör drift och transport en större andel när det kommer till havsbaserade anläggningar. I brist på bättre underlag skulle man därmed kunna anta att det totala energibehovet är ungefär detsamma för en land- som för en havsbaserad vindturbin. Det bör åtminstone vara i samma storleksordning.
Det kanske bör tilläggas att ingen form av energilagring är inkluderad i ovanstående analys av den enkla anledningen att jag inte anser storskalig energilagring vara trovärdig när det kommer till vindkraft. Analysen tar heller ingen höjd för den expansion av elnätet som krävs vid storskalig utbyggnad av vindkraft eller för eventuell reservkraft.
