Vindkraft i Dalarna : Från acceptans och lokalisering till planering och eftertanke

This thesis examines prerequisites for wind power diffusion in a county in Sweden that quite recently was concidered to be of interest for electricty production from renewable energy sources. Three different municipalities: Falun, Mora and Orsa in the county of Dalarna are highlighted.  Their view on permitting processes of wind power installations are investigated. Other actors, such as exploiters and local citizens are also being analysed. This study shows that the local acceptance was very high when the first wind power parks were built, much thanks to local politicians and local citizens. For the politicians the wind power symbolised a key to a better green society, for the local citizens the wind power meant some economical advantages. The first wind power parks were localised to areas because of good wind conditions and social factors, especially from local communities. However, results from this study shows that the acceptance for wind power the last few years, in generel, has decreased.  The local authorities have also been conscious of some negative consequenses from already built wind power parks.  As a response they started to add planning tools to the permitting process.

Solar Energy assessment based on weather station data for direct site monitoring in Indonesia

This thesis evaluates different sites for a weather measurement system and a suitable PV- simulation for University of Surabaya (UBAYA) in Indonesia/Java. The weather station is able to monitor all common weather phenomena including solar insolation. It is planned to use the data for scientific and educational purposes in the renewable energy studies. During evaluation and installation it falls into place that official specifications from global meteorological organizations could not be meet for some sensors caused by the conditions of UBAYA campus. After arranging the hardware the weather at the site was monitored for period of time. A comparison with different official sources from ground based and satellite bases measurements showed differences in wind and solar radiation. In some cases the monthly average solar insolation was deviating 42 % for satellite-based measurements. For the ground based it was less than 10 %. The average wind speed has a difference of 33 % compared to a source, which evaluated the wind power in Surabaya. The wind direction shows instabilities towards east compared with data from local weather station at the airport. PSET has the chance to get some investments to investigate photovoltaic on there own roof. With several simulations a suitable roof direction and the yearly and monthly outputs are shown. With a 7.7 kWpeak PV installation with the latest crystalline technology on the market 8.82 MWh/year could be achieved with weather data from 2012. Thin film technology could increase the value up to 9.13 MWh/year. However, the roofs have enough area to install PV. Finally the low price of electricity in Indonesia makes it not worth to feed in the energy into the public grid.

Testing Seasonal Unit Roots in Data at Any Frequency, an HEGY approach

This paper generalizes the HEGY-type test to detect seasonal unit roots in data at any frequency, based on the seasonal unit root tests in univariate time series by Hylleberg, Engle, Granger and Yoo (1990). We introduce the seasonal unit roots at first, and then derive the mechanism of the HEGY-type test for data with any frequency. Thereafter we provide the asymptotic distributions of our test statistics when different test regressions are employed. We find that the F-statistics for testing conjugation unit roots have the same asymptotic distributions. Then we compute the finite-sample and asymptotic critical values for daily and hourly data by a Monte Carlo method. The power and size properties of our test for hourly data is investigated, and we find that including lag augmentations in auxiliary regression without lag elimination have the smallest size distortion and tests with seasonal dummies included in auxiliary regression have more power than the tests without seasonal dummies. At last we apply the our test to hourly wind power production data in Sweden and shows there are no seasonal unit roots in the series.

Synsättet på förnyelsebara elkällor inom fastighetsbranschen

För mellan 40-50 år sedan så byggdes en miljon bostäder i Sverige. Idag har arbetet påbörjats med att renovera och restorera dessa bostäder, i samband med dessa åtgärder så görs även många åtgärder för att minska energianvändningen. Syftet med detta arbete var att ta reda på vad som var det mest ekonomiska valet av olika gröna elkällor. Även fastighetsägarnas egna tankar och uppfattningar ställs i relation till slutsatserna vid beräkningarna för att få en uppfattning om det stämmer överens. För att arbetet inte skulle bli för stort och krävande så gjordes dessa avgränsningar:  För att tiden skulle räcka till så avgränsades arbetet till Dalaregionen.  Arbetet har dessutom avgränsats till att bara undersöka ekonomin vid valet av de olika gröna elkällorna. Genom två olika undersökningar med mentometerknappar så kunde resultatet om fastighetsägarnas egna tankar och uppfattningar redovisas och analyseras. Vidare kunde fastighetsägarnas tankar och uppfattningar jämföras med beräkningarna och dessa slutsatser kunde då dras: Slutsatser:  Vindkraft var ej lönsam med dagens elpriser.  Av fastighetsbolag kunde det ses att deltagarna trodde olika på vad som gav bäst lönsamhet mellan vindkraft, solel eller grön el.

Renar och vindkraft II : Vindkraft i drift och effekter på renar och renskötsel

Utbyggnaden av vindkraft inom renskötselområdet har ökat markant det senaste decenniet, trots att kunskapen om påverkan av vindkraftsetableringar ännu inte är fullt utredd och dokumenterad. I den här rapporten beskriver vi framförallt hur vindkraftparker i driftsfas påverkar renarna och renskötseln i tre olika områden. I Malå sameby har vi studerat kalvningsområdet kring Storliden och Jokkmokkslidens vindkraftparker. I Vilhelmina Norra sameby har vi studerat vinterbetesområdet kring Stor-Rotlidens vindkraftpark, samt Lögdeålandets betesområde med Gabrielsbergets vindkraftpark som används av Byrkije reinbetesdistrikt från Norge. För att få en helhetsbild av hur renarna använder sitt betesområde är det viktigt att studera renarnas betes- och förflyttningsmönster långsiktigt och över hela deras betesområde och inte bara inom det lokala området nära parken. Det är också viktigt att ta hänsyn till att renarnas betesutnyttjande skiftar från år till år och mellan olika årstider beroende på väderlek och andra yttre förutsättningar. Vi vill också understryka vikten av att kombinera den traditionella kunskapen från renskötarna med vedertagna vetenskapliga analysmetoder för att besvara de frågor som är viktiga för att kunna bedriva en hållbar renskötsel. Vi har undersökt renarnas användning av områdena genom att utföra spillningsinventeringar under åren 2009-2015 (endast i Malå sameby), och genom att följa renar utrustade med GPS-halsband under åren 2005-2015. Datat är insamlat före och under byggfas och under driftsfas (för Gabrielsberget finns GPS-data endast för driftsfasen). Vi har analyserat data genom att utveckla statistiska modeller för val av betesområde för varje område där vi har beräknat hur renarna förhåller sig till vindkraftparksområdet före, under och efter byggnation, och på Gabrielsberget när parken varit avstängd under 40 dagar och under drift vid olika renskötselsituationer. Genom intervjuer, möten och samtal, samt information från Gabrielsbergets vindkraftparks kontrollprogram, har vi tagit del av renskötarnas erfarenheter av hur renarnas beteende, och därmed även renskötseln, påverkats av vindkraftsutbyggnaden i respektive område. Våra resultat visar att renarna både på kalvnings- och på vinterbetesområden påverkas negativt av vindkraftsetableringarna (Tabell a). Renarna undviker att beta i områden där de kan se och/eller höra vindkraftsverken och föredrar att vistas i områden där vindkraftverken är skymda. I kalvningsområdet i Malå ökade användningen av skymda områden med 60 % under driftsfas. I vinterbetesområdet på Gabrielsberget, när renarna utfodrades i parken och kantbevakades intensivt för att stanna i parkområdet under driftsfas, ökade användningen av skymda områden med 13 % jämfört med när de inte var utfodrade och fick ströva mer fritt. Resultaten visar också att renarna minskar sin användning av området nära vindkraftparkerna. I kalvningslandet i Malå minskar renarna sin användning av områden inom 5 km från parkerna med 16-20 %. Vintertid vid Gabrielsbergets vindkraftpark undvek renarna parken med 3 km. Våra resultat visar även att renarnas betesro minskar inom en radie på 4 km från vindkraftparkerna under kalvningsperioden och tiden därefter i jämförelse med perioden före byggfas. Exakta avstånd som renarna påverkas beror på förutsättningarna i respektive område, exempelvis hur topografin ser ut eller om området är begränsat av stängsel eller annan infrastruktur. Förändringarna i habitatutnyttjande i våra studieområden blev tydligare när parkerna var centralt belägna i renarnas betesområde, som i kalvningsområdet i Malå eller i vinterbeteslandet på Gabrielsberget, medan det inte var lika tydliga effekter kring Stor-Rotlidens park, som ligger i utkanten av ett huvudbetesområde. Oftast är snöförhållandena bättre ur betessynpunkt högre upp i terrängen än nere i dalgångarna, på grund av stabilare temperatur, vind som blåser bort snötäcket och mer variation i topografin. Därför kan etablering av vindkraftparker i höglänta områden försämra möjligheten att använda sådana viktiga reservbetesområden under vintrar med i övrigt dåliga snöförhållanden, vilka blir allt vanligare i och med klimatförändringarna. Våra resultat tyder inte direkt på att renarna påverkats negativt under dåliga betesvintrar men fler år av studier behövs för att ytterligare klargöra hur vindkraft påverkar renarna under dessa vintrar. Våra studier har visat att etablering av vindkraft har konsekvenser för renskötseln under både barmarkssäsongen och under vintern, men effekterna förmodas få störst inverkan inom vinterbetesområdet där det är svårt att hitta alternativa betesområden för renarna. Under sommaren är betestillgången oftast mindre begränsad och renarna kan lättare hitta alternativa områden. En direkt konsekvens av Gabrielsbergets vindkraftpark som är placerad mitt i ett vinterbetesområde har blivit att renarna behöver tillskottsutfodras och bevakas intensivare för att de inte ska gå ut ur området. När den naturliga vandringen mellan olika betesområden störs för att renarna undviker att vistas i ett område kan det leda till att den totala tillgången till naturligt bete minskar och att man permanent måste tillskottsutfodra, alternativt minska antalet renar. Annan infrastruktur som vägar och kraftledningar påverkar också renarna. Vid Storliden och Jokkmokksliden och vid Stor-Rotliden där data samlats in innan vindkraftparken uppfördes visar våra resultat att renarna undviker de omkringliggande landsvägarna redan innan parkerna etablerades. Vid Stor-Rotliden ökar dock renarna användningen av områden nära vägarna efter att parken är byggd. På Gabrielsberget, där vi endast har data under drifttiden, är renarna närmare vägarna (även stora vägar som E4) när renskötarna minskar på kantbevakningen för att inte hålla renarna nära parken. Detta ökar naturligtvis risken för trafikolyckor och innebär att renskötarna måste bevaka dessa områden intensivare. Sist i rapporten presenterar vi förslag till åtgärder som kan användas för att underlätta arbetet för renskötseln om det är så att en vindkraftpark redan är byggd. Några exempel på åtgärder som är direkt kopplat till parken är att stänga av vägarna in i vindkraftparken för att förhindra nöjeskörning med skoter och bil under den tiden renarna vistas i området samt tät dialog mellan vindkraftsbolag och sameby angående vinterväghållningen av vägarna till och inom vindkraftparken. Andra mer regionala åtgärder för att förbättra förutsättningarna för renskötselarbetet på andra platser för samebyn, kan vara att sätta stängsel längst större vägar och järnvägar (t.ex. E4:an eller stambanan) i kombination med strategiskt utplacerade ekodukter. Detta för att underlätta och återställa möjligheterna till renarnas fria strövning och renskötarnas flytt av renar mellan olika betesområden.   

Storskalig vindkraft i skogen : Om rationell planering och lokalt motstånd

The global climate threat has intensified Sweden’s ambitions to build wind power stations. This thesis explores the planning of, and opposition to, wind power in the inland rural and forest regions of Sweden. It is in these autonomous communities that the plans are implemented and the aim of the thesis was to, from a local perspective, understand and analyse the planning and acceptance challenges that large-scale wind power development faces in places that are both sparsely populated and have good wind conditions. This thesis is based on qualitative methods and was conducted as two studies. The case study area comprises four municipalities in Dalarna County. The first study analyses the planning and establishment process in three municipalities using interviews and an analysis method called process tracing. The second study analyses one wind power establishment, in which the interviews form the basis for a discourse analytical approach. One striking finding highlights the relationship between the global and the local. Global environment and energy aspects are absent in the local process, and wind power becomes a technical land issue that clashes with other local land interests. Another finding of the study reveals that planning for wind power establishment follows a rational planning tradition. The feelings and memories of the individual – different views regarding the landscape – play a background role in the formal permit process, while measurable observable conditions have a more prominent role. Wind power developers thereby acquire a more significant position than what they probably would have had if the planning had included local residents’ views on wind power in the landscape at an early stage.

Accelerated aging of thick glass second surface silvered reflectors under sandstorm conditions

Concentrated solar power systems are expected to be sited in desert locations where the direct normal irradiation is above 1800 kWh/m2.year. These systems include large solar collector assemblies, which account for a significant share of the investment cost. Solarreflectors are the main components of these solar collector assemblies and dust/sand storms may affect their reflectance properties, either by soiling or by surface abrasion. While soiling can be reverted by cleaning, surface abrasion is a non reversible degradation.The aim of this project was to study the accelerated aging of second surface silvered thickglass solar reflectors under simulated sandstorm conditions and develop a multi-parametric model which relates the specular reflectance loss to dust/sand storm parameters: wind velocity, dust concentration and time of exposure. This project focused on the degradation caused by surface abrasion.Sandstorm conditions were simulated in a prototype environmental test chamber. Material samples (6cm x 6cm) were exposed to Arizona coarse test dust. The dust stream impactedthese material samples at a perpendicular angle. Both wind velocity and dust concentrationwere maintained at a stable level for each accelerated aging test. The total exposure time in the test chamber was limited to 1 hour. Each accelerated aging test was interrupted every 4 minutes to measure the specular reflectance of the material sample after cleaning.The accelerated aging test campaign had to be aborted prematurely due to a contamination of the dust concentration sensor. A robust multi-parametric degradation model could thus not be derived. The experimental data showed that the specular reflectance loss decreasedeither linearly or exponentially with exposure time, so that a degradation rate could be defined as a single modeling parameter. A correlation should be derived to relate this degradation rate to control parameters such as wind velocity and dust/sand concentration.The sandstorm chamber design would have to be updated before performing further accelerated aging test campaigns. The design upgrade should improve both the reliability of the test equipment and the repeatability of accelerated aging tests. An outdoor exposure test campaign should be launched in deserts to learn more about the intensity, frequencyand duration of dust/sand storms. This campaign would also serve to correlate the results of outdoor exposure tests with accelerated exposure tests in order to develop a robust service lifetime prediction model for different types of solar reflector materials.

Wind farm construction impacts reindeer migration and movement corridors

Over the last decade, we have seen a massive increase in the construction of wind farms in northern Fennoscandia. Wind farms comprising hundreds of wind turbines are being built, with little knowledge of the possible cumulative adverse effects on the habitat use and migration of semi-domesticated free-ranging reindeer. We assessed how reindeer responded to wind farm construction in an already fragmented landscape, with specific reference to the effects on use of movement corridors and reindeer habitat selection. We used GPS-data from reindeer during calving and post-calving in the MalAyen reindeer herding community in Sweden. We analysed data from the pre-development years compared to the construction years of two relatively small wind farms. During construction of the wind farms, use of original migration routes and movement corridors within 2 km of development declined by 76 %. This decline in use corresponded to an increase in activity of the reindeer measured by increased step lengths within 0-5 km. The step length was highest nearest the development and declining with distance, as animals moved towards migration corridors and turned around or were observed in holding patterns while not crossing. During construction, reindeer avoided the wind farms at both regional and landscape scale of selection. The combined construction activities associated with even a few wind turbines combined with power lines and roads in or close to central movement corridors caused a reduction in the use of such corridors and grazing habitat and increased the fragmentation of the reindeer calving ranges.

Aerobic power and lean mass are indicators of competitive sprint performance among elite female cross-country skiers

The purpose of this study was to establish the optimal allometric models to predict International Ski Federation’s ski-ranking points for sprint competitions (FISsprint) among elite female cross-country skiers based on maximal oxygen uptake (V̇O2max) and lean mass (LM). Ten elite female cross-country skiers (age: 24.5±2.8 years [mean ± SD]) completed a treadmill roller-skiing test to determine V̇O2max (ie, aerobic power) using the diagonal stride technique, whereas LM (ie, a surrogate indicator of anaerobic capacity) was determined by dual-emission X-ray anthropometry. The subjects’ FISsprint were used as competitive performance measures. Power function modeling was used to predict the skiers’ FISsprint based on V̇O2max, LM, and body mass. The subjects’ test and performance data were as follows: V̇O2max, 4.0±0.3 L min-1; LM, 48.9±4.4 kg; body mass, 64.0±5.2 kg; and FISsprint, 116.4±59.6 points. The following power function models were established for the prediction of FISsprint: 3.91×105 ∙ VO -6.002maxand 6.95×1010 ∙ LM-5.25; these models explained 66% (P=0.0043) and 52% (P=0.019), respectively, of the variance in the FISsprint. Body mass failed to contribute to both models; hence, the models are based on V̇O2max and LM expressed absolutely. The results demonstrate that the physiological variables that reflect aerobic power and anaerobic capacity are important indicators of competitive sprint performance among elite female skiers. To accurately indicate performance capability among elite female skiers, the presented power function models should be used. Skiers whose V̇O2max differs by 1% will differ in their FISsprint by 5.8%, whereas the corresponding 1% difference in LM is related to an FISsprint difference of 5.1%, where both differences are in favor of the skier with higher V̇O2max or LM. It is recommended that coaches use the absolute expression of these variables to monitor skiers’ performance-related training adaptations linked to changes in aerobic power and anaerobic capacity.