Trätorn : Kan det vara något för svensk vindkraft i skogsmiljö?

Inom ramen för projektet Energi- och miljökompetenscentrum vid Högskolan Dalarna haren kortare förstudie kring tekniken som används av Timber Tower GmbH för högavindkrafttorn i trä gjorts. Huvudsyftet med studien har varit att titta närmare på teknikenoch dess potential för svensk landbaserad vindkraft samt utreda vad detta kan innebära förregionen.Trenden för landbaserad vindkraft i skogsmiljö går mot allt högre torn. Skogsmiljön gör attden marknära turbulensen och vindgradienten blir större än över t.ex. hav vilket gör detmer föredelaktigt att använda högre torn.Tekniken som Timber Tower GmbH använder är att bygga tornet på plats med en koniskhålstomme av plana paneler av korslimmat limträ (som annars främst används vidbyggnation av höga hus med massivträstomme). Tekniken är skyddad av ett flertalpatentansökningar varav minst en är beviljad.Vid en jämförelse mellan trätorn och svetsade ståltorn (som är den dominerandetorntekniken idag) kan det konstateras att trätornstekniken är ekonomiskt intressant.Framförallt blir trätornen mer intressanta i jämförelse med ståltornen vi ökande höjder (>100 m) pga. dess transportfördelar. Vidare bör det nämnas att de torntekniker somanvänds idag vid höjder runt 140 m och högre främst är fackverkstorn i stål ochhybridtorn med en hög bas av förspänd betong och övre delen i stål.Då ett typgodkännande av ett vindkraftverk gäller torn och turbin är det i praktiken alltidturbintillverkaren som prissätter och levererar ett komplett vindkraftverk. Medutgångspunkt i regeringens planeringsram för svensk vindkraftutbyggnad (20 TWh/årlandbaserad vindkraft 2020) kan dock marknadsvärdet för torn uppskattas till 2-3 miljarderkr/år fram till 2020. För trätorn motsvarar detta en årlig potentiell volym på ca 190 000 m3.Slutsatsen i denna korta studie är att det är tekniskt möjligt att designa ett trätorn i rimligadimensioner för en 2-3 MW turbin med navhöjd ca 140 m och att detta sannolikt även ärekonomiskt intressant. Då ett trätorn blir något lättare än motsvarande ståltorn går det åtmindre energi för att göra ett trätorn. Hur mycket mindre är dock osäkert pga. den storaspridningen i siffror för energiåtgång för stålproduktion och i praktiken blir skillnadenäven leverantörsberoende. Eftersom andelen förnyelsebar energi är betydligt större vidtillverkningen av materialet för trätornen kommer trätornet att ge en betydande sänkningpå utsläppt CO2e/kWhel jämfört med motsvarande verk med ståltorn. Ett annat argumentför trätorn är förenklade transporter jämfört med t.ex. svetsade ståltorn eller hybridtornmed prefabricerade betongelement.Om tekniken etableras kan det i förlängningen leda till en regional påverkan i form av ökatlokalt innehåll i vindkraftprojekten t.ex. genom ökade råvaruleveranser (eg. sågat ochtorkat virke), lokal produktion av korslimmat limträ eller exempelvis bildande avspecialiserade montagefirmor. Det största hindret för tekniken just nu är dessmarknadsintroduktion och acceptans samt typgodkännande tillsammans med en för svenskmarknad intressant turbinleverantör. För att få acceptans för tekniken krävs byggande ochutvärdering av minst ett verk med trätorn. En intressant storlek för marknaden är en 2-3MW turbin med navhöjd ca 140 m. Ett sådant verk skulle i så fall få det högstavindkrafttornet i Sverige och sannolikt det högsta vindkrafttornet i trä i världen. Byggandetav ett första verk med trätorn skulle sannolikt även kräva ett behov av stödfinansiering föratt täcka en projektörs ökade risk. Då flera vindkraftetableringar i regionen uppvisar godaproduktionsresultat (med Tavelberget som gott exempel) visar det att regionen ärintressant för introduktion och utvärdering av ny teknologi.

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.

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.

Structural and operational optimisation : applications in energy systems

In this work mathematical programming models for structural and operational optimisation of energy systems are developed and applied to a selection of energy technology problems. The studied cases are taken from industrial processes and from large regional energy distribution systems. The models are based on Mixed Integer Linear Programming (MILP), Mixed Integer Non-Linear Programming (MINLP) and on a hybrid approach of a combination of Non-Linear Programming (NLP) and Genetic Algorithms (GA). The optimisation of the structure and operation of energy systems in urban regions is treated in the work. Firstly, distributed energy systems (DES) with different energy conversion units and annual variations of consumer heating and electricity demands are considered. Secondly, district cooling systems (DCS) with cooling demands for a large number of consumers are studied, with respect to a long term planning perspective regarding to given predictions of the consumer cooling demand development in a region. The work comprises also the development of applications for heat recovery systems (HRS), where paper machine dryer section HRS is taken as an illustrative example. The heat sources in these systems are moist air streams. Models are developed for different types of equipment price functions. The approach is based on partitioning of the overall temperature range of the system into a number of temperature intervals in order to take into account the strong nonlinearities due to condensation in the heat recovery exchangers. The influence of parameter variations on the solutions of heat recovery systems is analysed firstly by varying cost factors and secondly by varying process parameters. Point-optimal solutions by a fixed parameter approach are compared to robust solutions with given parameter variation ranges. In the work enhanced utilisation of excess heat in heat recovery systems with impingement drying, electricity generation with low grade excess heat and the use of absorption heat transformers to elevate a stream temperature above the excess heat temperature are also studied.

Guide för lämpliga undersökningsmetoder av marina miljön havsplanering : Rapport framtagen inom SeaGIS-projekt

Merten aluesuunnittelu on keskeinen osa komission sinisen kasvun strategiaa ja EU:n yhdennettyä meripolitiikkaa. Euroopan parla-mentti on hiljattain hyväksynyt merten aluesuunnittelua koskevan direktiivin, jonka tarkoituksena on auttaa EU-maita koordinoimaan paremmin merellä toteutettavia toimia ja varmistaa, että toimet ovat tehokkaita ja ekologisesti kestäviä. Rannikko- ja merialueilla samasta tilasta ja resursseista kilpailevat monenlaiset toimet: kalastusalueet, vesiviljelylaitokset ja merten suojelualueet, meri-infrastruktuurit kuten kaapelit, putket ja laivaväylät sekä öljy- ja kaasulaitokset ja tuulivoimalat. Uusi direktiivi auttaa välttämään näinkin erilaisten käyttötarkoitusten välisiä potentiaalisia ristiriitoja ja luomaan vakaan toimintaympäristön, joka houkuttelee sijoittajia ja edistää näin kestävää kasvua. Suunnittelulla myös vähennetään nykyistä ylisääntelyä ja hallinnollisia kiemuroita. Moni toimet edellyttävät lupaa tai lisenssiä jotta ne saisivat toimia merialueilla ja viranomaiset vaativat usein että hakija suorittaa ympä-ristövahinkoarvioinnin (YVA), joka viranomaiset arvioivat ennen lupaa myönnetään. Oppaan tarkoitus on helpottaa hakijan YVA läpivienti tai hankinta tarjoamalla yleiskatsausta menetelmistä meriympäristön tutkimiseen ja niiden sopivuutta eri tarkoituksiin.

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.