Search

Denne masteroppgave undersøker om hvilke faktorer som påvirker den samfunnsøkonomiske lønnsomheten i Norge for vindenergi. Samtidig om vindenergien er konkurransedyktig forhold til oppgradert vannkraftverk. For å kunne undersøke dette benytter jeg Roan vindkraftverk, oppgradert Harpefossen vannkraftverk og oppgradert Øvre Vinstra vannkraftverk. Metoden som blir brukt for å løse problemstilling, blir det benyttet en samfunnsøkonomisk analyse. Det man kommer frem til er at faktorer som påvirker den samfunnsøkonomiske lønnsomheten for vindenergi er samfunn- og miljømessige virkninger, økonomiske virkninger som blir tatt med beregning av netto nåverdi, samt usikkerheten og risiko ved et prosjekt. Roan vindkraftverk er samfunnsøkonomisk lønnsomt, som gir en positiv netto verdi. Roan har lavere netto nåverdi enn oppgradert vannkraftverk. Det er ulike faktorer som påvirker lønnsomheten til vindkraft enn for et oppgradert vannkraftverk.

I denne masteroppgaven har meteorologiske data fra Kjøllefjord vindpark og data fra mesoskalamodellen WRF blitt analysert. Analyseperioden er fra mars 2007 til juni 2009. Innledende analyser utført av Kjeller Vindteknikk viste store hastighetsforskjeller mellom de to vindmålemastene i parken i måleperioden, og denne oppgaven skulle utforske om disse forskjellene kunne relateres til stabilitet eller grenselagshøyde. Målingene fra parken kunne ikke brukes til å beregne disse parametrene, derfor ble verdier fra mesoskalamodellen WRF benyttet. Simulerte verdier fra modellen ble også sammenlignet direkte med målinger fra parken, for å se om WRF klarte å gjenskape trendene i det observerte vindklimaet. Karakteriseringen av stabiliteten på Kjøllefjord, basert på beregnede verdier av Richardson-tallet, gav fordelingen 16,5 % : 48,1 % : 35,4 % (ustabil : nøytral : stabil). Uten observasjoner fra parken kunne ikke denne stabilitetsfordelingen valideres. Det har i oppgaven blitt valgt ut fem caseperioder som skulle analyseres nærmere. Disse periodene ble valgt ut fordi de representerte forskjellige stabilitetsforhold, sesonger og vindretninger. I hver caseperiode ble vindhastighet, vindretning, vindskjær og temperatur fra WRF sammenlignet med målinger fra hver av målemastene. WRF klarte tidvis å gi riktige verdier, men det var flere perioder med stor forskjell mellom modellen og målingene, spesielt for vindhastigheten og vindskjæret. Det skyldes trolig at terrengeffekter og overflateruhet på Kjøllefjord ikke er godt nok oppløst i modellen. I de fem caseperiodene ble også målinger av vindhastighet, vindskjær og turbulensintensitet fra de to mastene sammenlignet. Det ble funnet flere perioder med høyere vindhastighet i KVT-masten enn i Siemens-masten, disse periodene ble i stor grad karakterisert av vind fra sørvest, stabile forhold og lav grenselagshøyde. I periodene ble det også observert høyere turbulensintensitet i Siemens-masten. Periodene med høyest vind ved Siemens-masten hadde en større andel av vind fra vest og nordvest, og størst hyppighet av nøytral sjiktning. I disse periodene kan KVT-masten ligge i vake fra flere lokale topper. Hastighetsforskjeller gjennom hele måleperioden ble klassifisert ut fra stabiliteten fra WRF. Resultatene viste en større hyppighet av stabile forhold når det var høyest hastighet ved KVT-masten, men det var også stor hyppighet av nøytrale forhold. Hastighetsforskjellene gjennom hele måleperioden ble også klassifisert ut fra grenselagshøyden. Her viste resultatene en større hyppighet av lave grenselagshøyder ved høyest vindhastighet ved KVT-masten. Grenselagshøyden og stabiliteten i parken henger sammen, og fra resultatene har det ikke vært mulig å avgjøre hvilken faktor som påvirker hastighetsforskjellene mest og om samme trend kan observeres for andre retningssektorer enn sør og sørvest. M-MF

Christensen-Dalsgaard, S., Lorentsen, S.-H., Dahl, E. L., Follestad, A., Hanssen, F. & Systad, G. H. 2010. Offshore vindenergianlegg - sjøfugl, havørn, hubro og vadere. En screening av potensielle konfliktområder - NINA Rapport 557. 100 s. Målet for foreliggende studie var å utarbeide en beslutningsrelevant, storskala screening av områder som kan være aktuelle for etablering av offshore vindenergianlegg med lavest mulig konfliktrisiko i forhold til forekomster av sjøfugl, vadere, havørn og hubro. Området som skulle vurderes var fra indre kystlinje og ut til norsk økonomisk sone fra svenskegrensen i sør (Nordsjøen/Skagerrak) til nordspissen av Andøya i nord (Norskehavet). Vindenergianlegg er et relativt nytt element i europeiske havområder, og det er foreløpig gjennomført få etterundersøkelser for å studere kort- og langsiktige miljøeffekter av offshore vindenergianlegg. I Norge er det kun utført etterundersøkelser for å avdekke miljø- konsekvenser av vindenergianlegg på Smøla, mens det i andre land er gjort for flere vindenergianlegg. Det er særlig fire forhold som blir trukket fram i forbindelse med vindmøllers virkning på fugl: 1) dødelighet som følger av kollisjoner med vindmøller (tårn og vinger); 2) unnvikelse pga forstyrrelser fra installasjoner i drift; 3) habitattap og -endring, gjennom habitatforringelse og fragmentering og 4) barriereeffekter, som kan øke fluktdistansen og øke fuglenes energibehov. I denne rapporten har vi valgt å benytte en metode som er utviklet for å vurdere sjøfuglers sårbarhet for offshore vindenergianlegg i tyske farvann. Denne går ut på at man beregner en sensitivitetsindeks som baserer seg på 9 faktorer som er relevante for sjøfuglers sårbarhet i forhold til slike anlegg: fuglenes manøvreringsdyktighet, flygehøyde, andel av tid flygende, nattlig flygeaktivitet, fuglenes antatte sårbarhet for forstyrrelser fra fly- og helikoptertrafikk (ifm anleggsvirksomhet), fleksibilitet i habitatbruk, biogeografisk bestandsstørrelse, voksenoverlevelse og Europeisk rødlistestatus. Ut i fra disse vurderingene kommer man fram til en artsspesifikk sårbarhetsindeks. Denne kan summeres for alle artene som finnes i området til forskjellige tider av året, og vil sammen med et mål for tetthet eller relativ andel av de aktuelle artene gi en overordnet sårbarhetsindeks for sjøfugl relatert til vindenergianlegg (WSI). Datagrunnlaget for sjøfugl i vinterhalvåret og i hekketiden har vært av tilstrekkelig omfang til å kunne benytte denne metoden. Til andre tider av året (trekk/myting), og for havørn og hubro har vi valgt å belyse konfliktene ved hjelp av kart over viktige funksjonsområder. Resultatene er presentert i kart, hvor sårbarheten er gitt for 10x10 km ruter. Resultatene av studiet viste en tydelig forskjell i sårbarhet mellom områder og de forskjellige sesongene. Det er særleg de store hekkekoloniene i Vesterålen, på Røst og på Runde som får høy sårbarhet basert på de sjøfuglene det ble beregnet WSI-verdier for. I Vesterålen er det havsule og til dels lundekoloniene som gir en høy sårbarhet, mens det for Røst er alkefugler, for Runde havsule og måkefugler. Lengre sør er det måker og terner som gir den høye sårbarheten, spesielt på kysten av Vest-Agder og mellom Jæren og Karmøy. Resultatene for hekkesesongen er som man kunne forvente. Andre studier har pekt på disse områdene som verdifulle områder. Det er noe sammenfall mellom viktige lokaliteter sommer og vinter, som f.eks. ved Jæren og Vesterålen, men vinterstid har i tillegg områdene Lista, Nordøyene og Gossen (Møre og Romsdal), Smøla, Froan, Ørlandet, Frosta, Vikna og Vega høy sårbarhet. For havørn var det især øyene Smøla, Hitra og Frøya samt området fra Bodø og nord til og med Steigen kommune som pekte seg ut som svært viktig, mens det for hubro var Helgelandskysten samt områdene rundt Karmøy i Rogaland som pekte seg ut som viktige. For vadere og gjess ble det fokusert på viktige raste- og myteplasser. Generelt er fordelingen av raste- og myteplasser for gjess og ærfugl fordelt over hele utredningsområdet, med de viktigste og største områdene fra kysten av midt-Norge og nordover. For vadefugler finnes en rekke viktige rasteplasser fordelt over hele utredningsområdet, men med konsentrasjoner av lokaliteter langs kysten av Møre og Romsdal og Rogaland, særlig langs kysten av Jæren. I studiet er vurderingene av områders sårbarhet for utbygging i forhold til tilstedeværelse av fugl gjort på et overordnet nivå. Ved en utbygging av flere vindenergianlegg i nærheten av hverandre, eller større vindenergianlegg, er det imidlertid naturlig å forvente helt andre og sterkere responser fra både enkeltindivider og bestander av sjøfugl enn det som er dokumentert til nå for offshore vindenergianlegg nær kysten. Med utbygging av flere vindenergianlegg, både offshore og på kysten, vil det derfor være viktig å ha fokus på den samlede eller kumulative miljøeffekten av disse, og ikke bare vurdere hvert enkelt vindenergianlegg isolert. Det må understrekes at disse analysene er av generell karakter og bare egnet til en storskala vurdering av områder. Ved vurderinger av spesifikke områder for utbygging av vindenergianlegg, er det i tillegg nødvendig med lokale undersøkelser for å fastslå lokale forekomster av fugl og viktige funksjonsområder. Grunnlaget for indeksen bør i tillegg vurderes og revideres kontinuerlig, slik at den nyeste kunnskapen om effekter av vindkraft kan inkorporeres i seinere analyser. Christensen-Dalsgaard, S., Lorentsen, S.-H., Dahl, E. L., Follestad, A., Hanssen, F. & Systad, G. H. 2010. Marine wind farms - seabirds, white-tailed eagles, Eurasian eagle-owl and waders. A screening of potential conflict areas - NINA Report 557. 100 pp. The objective of the present study was to develop a decision-relevant, large-scale screening tool for areas that may be suitable for the establishment of offshore wind power plants. The surveyed area ranged from the Swedish border in the south (North Sea/Skagerrak) to the northern tip of Andøya (Norwegian Sea). Marine wind farms are a relatively new element in European waters, and at present there have been few investigations carried out to study their short- and long-term environmental effects. While there have been several studies to identify environmental impacts of wind farms in other countries, there is currently only one such study in Norway, on the island of Smøla. So far, four mechanisms have been emphasized with regard to the impact of wind farms on birds: 1) mortality resulting from collisions with wind turbines (tower and wings), 2) avoidance due to interference from installations in operation and from the activity associated with the construction of the windfarm; 3) loss and change of habitat, through habitat degradation and fragmentation, and 4) barrier effects, which may increase the flight distance and increase the birds' energy demands. In this report, we have chosen to use a methodology that was developed to evaluate seabird vulnerability to marine wind farms in German waters. This method provides a species-specific vulnerability index based on nine factors: flight maneuverability, flight altitude, percentage of time flying, nocturnal flight activity, sensitivity towards disturbance by ship/helicopter traffic, flexibility in habitat use, biogeographical population size, adult survival rate and conservation status. Combined with a measure of density or relative proportion of the relevant species in an area, a wind farm sensitivity index (WSI) is created. The WSI can be summed for all species found in the area at different times of the year to give a total WSI for seabirds. The existing data for seabirds in winter and in the breeding season was of sufficient quality to be used for this method. For the species where less data was available (e.g. geese, waders, white-tailed eagle and the Eurasian eagle-owl) we have chosen to illustrate potential conflicts by means of maps of the major functional areas. The results are presented in maps, where the WSI is given for 10x10 km squares. The results of the study showed a clear difference in WSI between areas and seasons. For the seabirds it was shown that especially the large breeding colonies in Vesterålen, Røst and Runde were areas with high WSI. In Vesterålen, the gannets and some of the puffin colonies resulted in a high WSI, while on Røst auks and for Runde gannets and gulls resulted in high WSI-values. Further south it was mainly gulls and terns that caused high WSI-values on the coast of VestAgder and between Jæren and Karmøy. The results for the breeding season were as expected, as other studies have previously pointed to these sites as valuable areas. There were some similarities between important localities in summer and winter, for example between Jæren and Vesterålen. But during the winter season, areas such as Lista, Nordøyerne and Gossen (Møre and Romsdal), Smøla, Froan, Ørlandet, Frost, Vikna and Vega also showed a high vulnerability. For the white-tailed sea eagle especially the islands of Smøla, Hitra and Frøya, as well as the area from Bodø to Steigen were very important. For the Eurasian eagle-owl the coast of Helgeland and the areas surrounding Karmøy in Rogaland were most important. For waders and geese the focus was on important resting and moulting sites. Such sites for geese and eiders are distributed across the study area, with the most important and largest areas being the coast of central Norway and northwards. For waders a number of important resting areas are spread over the entire study area, but with a concentration of localities along the coast of Møre and Romsdal and Rogaland, especially along the coast of Jæren. In our study, the analysis of vulnerability is done for separate areas in relation to the presence of birds. However, in the case of extensive development of large numbers of wind farms in close proximity to one another, different and stronger responses can be expected from both individuals and populations of birds than what has until now been documented for smaller offshore wind power plants. During the future development of wind power plants, both off- and on shore, it will be important to not only consider each wind power plant in isolation, but to focus on what their total or cumulative environmental effects will be. It should be noted that our analysis is for guidance only. It is suitable for large-scale evaluations of the vulnerability of areas. To assess the suitability of specific areas for the development of wind power plants, it is, in addition to this report, necessary to study local occurrences of birds and indentify important functional areas for seabirds. The basis for the index should also be assessed and reviewed continuously, so that the latest knowledge about the effects of wind farms can be incorporated in later analysis. © Norsk institutt for naturforskning. Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse.

Fordeling av vindretning og vindstyrke i Vallersund-området er estimert på grunnlag av klimatiske data fra Ørland, Sula, Buholmråsa og Nordøyan.

Hastighets- og retningsfordeling av vind på Givær er estimert på grunnlag av klimatiske data fra Skomvær, Myken og Bodø.