KITEMILL

Her letter det flyvende vindkraftverket som et helikopter

Norge kan få verdens første demopark for flyvende vindkraft.

Google gjør det, Bill Gates vil investere i det og en rekke selskaper satser på det: Vindkraftverk som svever 5-600 meter, og enda høyere over jordoverflaten.

Her kan vindturbinen utnytte langt sterkere vind, enn sine fastmonterte kollegaer nede på jorda. Med en brøkdel av materialene store vindturbiner krever.

Luftbåren vindkraft er under utvikling i mange miljøer verden over. Også i Norge. Nå har det Voss-baserte selskapet Kitemill, som over flere år har utviklet sin flyvende vindmølle, fått sin første kunde.

Går alt etter planen skal de fem første permanente kraftverkene sveve over Lista fly- og næringspark fra 2017 og levere strøm til parkens totalt 22 selskaper og 109 ansatte.

Les også: Verdens høyeste vindturbin skal sveve over Alaska

Demonstrasjonspark

Den lille, svevende vindparken skal være en blanding mellom et demonstrasjonsanlegg og et kommersielt anlegg, med en installert effekt på 30 kilowatt per kite.

– Målet for Lista-parken er å produsere 75.000 kilowattimer i året, nesten tilsvarende el-behovet til fire boliger, sier daglig leder og medgründer Thomas Hårklau i Kitemill til Teknisk Ukeblad.

Kitemill har i lengre tid kjørt testflyvninger på den nedlagte milliterflyplassen på Lista. Kunden er dermed svært godt kjent med den kommende energikilden.

– Vi har interesse for gründere som prøver noe nytt. Vi driver med fornybar energi fra før gjennom flisproduksjon, salg av spillvarme fra industribedrifter og gjennom eierskap i Norges eldste vindpark, Lindesnes. Kitemills teknologi er fascinerende, og en spennende måte å produsere strøm på, sier daglig leder Helge Mikalsen i Lista Næringspark.

– Hvor stor risiko tar dere?

– Prisen for en 30 kilowatts kite ligger på 5-600.000 kroner. Pluss grunnarbeid og strømtilførsel. Det er ikke verdens største investering. Vi kommer til å søke om støtte til investeringen, sier Mikalsen.

Les også: Nye Tesla-batterier skal lagre solenergi

Slik virker det: Kiten flyr i en spiral mens den trekker ut en vinsj fra en bakkestasjon. Dette genererer elektrisk kraft. Deretter blir kiten trukket direkte tilbake til bakkestasjonen med en langt høyre hastighet. 80% av driftstiden skal være effektiv produksjon. Kitemill

Som et helikopter

Kiten flyr i en spiral mens den trekker ut en vinsj fra en bakkestasjon. Dette genererer elektrisk kraft. Deretter blir kiten trukket direkte tilbake til bakkestasjonen med en langt høyre hastighet slik at 80% av driftstiden er effektiv produksjon, ifølge Hårklau.

Mye har skjedd siden Teknisk Ukeblad omtalte Kitemill i fjor.

Selskapet har fått tilslag på 6,5 millioner kroner gjennom Innovasjon Norges miljøteknologiordning for å utvikle en ny pilotmodell (30 kW) som skal testes før den brukes i den kommende kitevindparken på Lista.

Kiten ser også annerledes ut enn i fjor. Den har fått propeller. I videoen over viser Kitemill for første gang fram den nye lette- og landingsmetoden.

– Før launchet vi kiten på stram line, gjerne 400 meter fra bakkestasjonen. Nå tar kiten av som et helikopter. Den flyr rett opp, først ved hjelp av propeller, så ved hjelp av vinden. Dermed kan den ta av rett ved bakkestasjonen, noe som er mer effektivt, forklarer Hårklau.

Fordelene med å lette og lande som et helikopter, er at aktiviteten tar opp mindre areal på bakkeplan. Det forenkler arbeidet med å gjøre kiten selvstyrende og, ikke minst, det gjør at kiten kan lande trygt når vinden plutselig stilner.

Les også: Slik kan vindturbiner installeres under noen av verdens største bruer

Google og Gates

Bill Gates er en av internasjonale investorer som har fått øynene opp for luftbåren vindkraft.

Da Gates tidligere i år varslet en dobling i investeringene fornybar energi de fem neste årene, var såkalt "high altitude windpower" en av teknologiene han løftet fram, ifølge Financial Times.

I mai startet Google-selskapet Makani Power testingen av en 600 kW prototyp med en bredde på over 25 meter i nordlige California. Mange er nysgjerrige på testresultatene. Makanis egen Google Plus-side er imidlertid ikke oppdatert siden forsommeren.

– Ingen i denne industrien har demonstrasjonsanlegg i tilsvarende størrelse i drift dag, skriver ekspert på luftbåren vindkraft, Roland Schmehl, i en epost til Teknisk Ukeblad.

Han er professor II ved Delft University of Technology i Nederland, og leder en forskningsgruppe for kitebasert vindkraft.

Les også: 20 meter stor kuppel får vindturbiner til å produsere mer strøm

Teknologiske utfordringer

Schmehl peker ut selskapene Ampyx Power, EnerKite og TwingTec som industriledere i tillegg til Makani Power.

Ampyx Power er for eksempel et spinoff-selskap fra Delft-universitetet som i dag har mer enn 30 ansatte. Selskapet planlegger ifølge Schmehl å demonstrere sine "power planes" i to vindparker i USA og Canada innen 2018.

Men, teknologien har store utfordringer de må løse. Ikke minst når det kommer til utviklingen av autonome kiter som letter, opererer i luftrommet og lander på egen hånd.

– Automatiserte operasjoner er demonstrert av flere team. Samtidig er robuste og pålitelige operasjoner over flere dager, uker og år en nøkkelutfordring, rett og slett fordi luftbåren energi er basert på flyvende objekter. De kan ikke stoppes umiddelbart.

Andre utfordringer er holdbarheten til materialene. Spesielt fortøyningen er utsatt, som består av en avansert kabel i plastfiber, som degraderes raskere enn metallbaserte komponenter.

– Regulative forhold er også en utfordring. Luftbåren vindkraft forstyrrer flytrafikken på samme måte som droner. Men både tekniske og ikke-tekniske utfordringer er overkommelige dersom det legges ned systematisk forskning og utvikling, skriver Schmehl til Teknisk Ukeblad.

Trusselen mot flytrafikken har også vært et tema i Norge.

Les også: Vindmølle gir strømkunder blafrende downlights og «enorme forstyrrelser»

Flytrussel

Luftfartstilsynet og Forsvaret har lenge utredet om kiter som flyr mange hundre meter over bakken er i strid med gjeldende regelverk. Ikke minst når de flyr i nærheten av flyplasser, som på Lista.

På Lista opererer Kitemill med en midlertidig tillatelse fra Luftfartstilsynet. Denne tillatelsen krever at kitene står på bakken i gitte tidsrom.

I våres nådde selskapet en milepæl da de fikk Norges første godkjente operasjonsområde for luftbåren vindkraft i Sokndal, etter flere års saksbehandling hos Luftfartstilsynet.

I Sokndal, ved Ribland gård, planlegger Kitemill nok et demonstrasjonsanlegg, etter at anlegget på Lista står klart. Problemet har vært at kitene flyr i nærheten av innfarten til Stavanger lufthavn.

Luftfartstilsynets avgjørelse innebærer at Kitemill fritt kan sende kiter 1000 meter ut over havet over en radius på 1,8 kilometer.

– Så langt vi kjenner til er dette det første permanent godkjente operasjonsvolum for luftbåren vindkraft i verden. Det er en solid milepæl for hele bransjen. Avinor har hele tiden vært veldig positive til oss, og det ser nå ut til at det ikke er nødvendig å endre regelverk for å bygge ut kommersielle kitevindparker i Norge, sier Hårklau.

Les også: Verdens største solvarme-kraftverk griller fugler i luften

Teknologifortrinn

Men er det sannsynlig at Kitemills kite-teknologi kan konkurrere med selskap som Makani Power - som har aktører som Google i ryggen?

– Hvis en ser på introduksjonen av konvensjonell vindkraft, var det ikke slik at de store selskapene som først satset ble industrivinnerne. Boeing og Nasa gikk i noen feller. De lagde altfor store og kompliserte turbiner alt for tidlig. Jeg sier ikke at Makani og Google gjør noe feil, men det er ingenting som tilsier at et lite selskap med en god plan og gode partnere ikke skal lykkes, sier Hårklau til Teknisk Ukeblad.

Kitemills teknologifortrinn er at de samler de mest materialintensive komponentene i bakkestasjonen, sier Hårklau.

– Kitemill overfører den mekaniske energien ned til bakken og produserer elektrisiteten her, mens Makani gjør dette oppe i enheten og må overføre energien som elektrisitet til bakken via elektriske ledere i linen. Det kan gjøre at Makanis konsept ikke når samme operasjonshøyder som anlegg som overfører energien mekanisk til bakken, sier Hårklau.

– Hvem andre enn Lista næringspark vil være interessert i å kjøpe vindkraftproduserende kiter?

– I Danmark er det tusenvis av privatpersoner som har montert vindmøller på taket. Vi ser ikke for oss kiteturbiner hjemme i hagene til folk, men vi vil heller tilby privatpersoner å investere i turbiner som er organisert i vindparker, som på Lista. Det er en etablert forretningsmodell som passer vårt konsept, sier Hårklau.

Les også: Denne fergen skal gå på vindkraft

Millionstøtte

Kitemill har nylig fått 6,5 millioner kroner fra Innovasjon Norge. De skal brukes til å  til å utvikle prototypen til den kommende vindparken ved Lista Næringspark.

En av årsakene til at Kitemill fikk støtte var at teknologien har potensial til å produsere elektrisitet til en vesentlig lavere kostnad enn tradisjonell vindkraft.

Innovasjon Norge har også lagt vekt på at konseptet har industrielle fordeler i Norge, og dermed kan utnytte en eksisterende verdikjede.

– Konseptet er basert på teknologiområder hvor vi som nasjon er gode: strømproduserende vinsjer, fibertau, avanserte styringssystem og komposittprodukter. Dette gjør at selskapet har gode muligheter for å lykkes med å industrialisere konseptet, sier seniorrådgiver Ivar Singstad i Innovasjon Norge til Teknisk Ukeblad.

Les også: Bygger minivindkraftverk på taket

4200 fullasttimer

Hårklau ser for seg at en kite med en effekt på 2 MW i framtiden vil kunne levere hele 4200 fullastimer i året, og produsere 8,4 gigawattimer elektrisitet til en energikostnad til skarve 26 øre per kilowattime.

Det er langt flere fullastimer og lavere energikostnad enn for tradisjonelle vindturbiner.

Spesialrådgiver Andreas Thon Aasheim i vindkraftforeningen Norwea kan ikke kommentere Kitemills konkrete regnestykke, men sier følgende på generelt grunnlag:

– Et vindkraftverk med 4200 fullastimer er meget bra sammenlignet med eksisterende vindkraftanlegg, med unntak av noen få, som Raggovidda. Nye, landbaserte vindkraftanlegg i Norge i dag vil ha en energikostnad i området rundt 40 øre/kWh. Stemmer Kitemills tall, vil de altså være mer enn konkurransedyktige. Det i seg selv er meget spennende, sier Aasheim til Teknisk Ukeblad.

Lokale myndigheter

Kitemill skal nå søke Sokndal kommune om byggetillatelse, og lokale nettselskap om å få levere overskuddselektrisitet til strømnettet.

Fordi anlegget vil få en installert effekt på under 1 megawatt, slipper selskapet å måtte søke NVE om konsesjon.

– Vi har hatt innledende dialog med kommunen, samt Agder Energi Nett og Dalane energi. Vi ble godt mottatt alle steder, sier Hårklau.

Les også: Nå kan du få solceller på taket - uten at det synes