Skaderisiko for vindkraftverk

Bruk av vindkraft i mindre skala er en gammeldags og velkjent teknologi. Vindkraftverk med de dimensjoner som diskuteres i dag representerer derimot en teknologisk utfordring, spesielt under de klimatiske betingelser som er til stede på norskekysten. Følgelig kan det også stilles spørsmål om driftssikkerhet og skaderisiko for slike anlegg. Det ser ut til at motforestillinger i stor grad bare feies under teppet av vindkrafttilhengerne, selv om det er kjent at driftserfaringene fra de vindkraftverk som er satt i prøvedrift i Norge er meget blandet.

Lynnedslag

Ett meget aktuelt tema i forbindelse med vindkraftanlegg er risikoen for skader og driftsavbrudd pga. lynnedslag. Det foreligger til dels skremmende erfaringer i denne forbindelse. F.eks. inntraff for et vindkraftverk på Helgoland i Nord-Tyskland (eier: Energieerzeugungswerke Helgoland GmbH” ) totalødeleggelse av rotorbladene to ganger i løpet av tre år. Etter det andre tilfellet ble kraftverket nedlagt og konstruksjonene fjernet. Temaet er velkjent i det internasjonale fagmiljøet i tilknytning til lynnedslag, og det arbeides for tiden med å utforme retningslinjer for vernetiltak som skal gi en akseptabel skade- og avbruddsrisiko. Fra International Electrotechnical Commission (IEC) foreligger nå et draft, IEC 61400-24, Ed. 1: “Wind turbine generator systems – part 24: Lightning protection for wind turbines”. I dette dokumentet er det innledningsvis gitt noen statistiske data fra Danmark, Sverige og Tyskland over registrerte skader pga. lynnedslag ved vindkraftverk.

I Tyskland er de fleste skadene registrert i sommermånedene hvor tordenvær er vanligst. Det er imidlertid interessant at et betydelig antall skader også har inntruffet på vinteren, selv om tordenværshyppigheten da er meget lav i Tyskland. For vindmøller som er plassert på høydedrag og ligger utsatt til (363 stk.), er det for øvrig registrert hele 14 skader pr. 100 anlegg og år.

Ca. 50% av skadene refererer seg til kontrollsystemer. I Danmark har ca. 20% av skadene inntruffet på generator og øvrig elektrisk utstyr. Skader på rotorblad og andre mekaniske deler utgjør ca. 17%. De største reparasjonskostnadene opptrer for skader på rotorblad. Her er det fra Tyskland angitt gjennomsnittlig kostnad fra ca. 80.000 kr for eldre anlegg til ca. 170. 000 kr for nyere anlegg pr. skade.

Nødvendig driftsstans for reparasjon, med tapt energiproduksjon/-leveranse som følge, varierer naturligvis i stor grad avhengig av skadetype, men dreier seg oftest om flere døgn. Gjennomsnittlig stans for 461 ulike skader på vindkraftanlegg i Danmark er f.eks. angitt til 110 timer (ca. 4,5 døgn).

De refererte data fra Danmark, Sverige og Tyskland er neppe fullt ut representative for forholdene hos oss, men resultatene viser klart at lynnedslag representerer et problem som det må tas hensyn til. I Norge opptrer dessuten tordenvær relativt hyppig vinterstid langs vestkysten fra Rogaland og nordover. Det er videre vel kjent at lynnedslag på denne årstiden ofte medfører omfattende skader. Bl.a. har Telenor hatt store problemer med større antenneanlegg vinterstid, og det er nedlagt betydelige ressurser for å utforme beskyttelsestiltak som gir akseptabel skade- og avbruddsrisiko. Problemet er også velkjent innen everksbransjen.

Risikoen for skader og avbrudd pga. lynutladninger for vindkraftanlegg langs Norskekysten må følgelig forventes å være minst på samme nivå som i Danmark, Sverige og Tyskland, antagelig betydelig høyere.

En vindmøllepark vil som oftest ha et stort antall møller, for eksempel 100 stk. En slik park planlegges på Smøla. Vindmøller med cirka 100 meters høyde (inkl. rotor) er foreslått, og det er klart at disse i det ellers flate landskapet vil være eksponert for lynnedslag. Dersom det i gjennomsnitt antas en nedslagshyppighet på f.eks. 10 nedslag pr. 100 enheter og år, medfører dette en risiko for skader og avbrudd på 10 ganger pr. år for denne vindmølleparken alene.

I tillegg til skadekostnader og driftsstans for selve vindkraftanleggene, vil lynnedslag også medføre en betydelig risiko for at lynstrømmer spres til tilknyttet kraftnett inkl. installasjoner hos everkets kunder. Det foreligger f.eks. en rekke observasjoner som viser at lynnedslag i Telenors høytliggende antennemaster ofte har ført til lynskader hos såvel det lokale everk, som sørger for antenneanleggenes strømforsyning, som hos everkets kunder. Lynnedslag i vindkraftanlegg påregnes å representere en minst like stor risiko i denne sammenheng.

Ising

Det er her primært diskutert problemstillinger knyttet til lynnedslag, men det vil også inntreffe andre påkjenninger som det er vel verdt å studere. Eksempelvis kan nevnes værsituasjoner med sterk ising, gjerne kombinert med ekstrem vind, saltforurensninger (materialpåkjenninger og korrosjon) etc. Å satse på “prøve og feile metoden”, slik politikerne ofte synes å gjøre, frarådes. Følgelig etterlyses en grundig gjennomgang av alle påregnelige klimatiske påkjenninger inklusiv anleggenes sårbarhet overfor disse. Herunder må også inkluderes kostnader for å sikre akseptabel driftssikkerhet og skaderisiko for såvel vindkraftanleggene som for tilknyttede elektriske nett, anleggsdeler og kunder. Først når slike data foreligger, er det mulig å ta stilling til i hvilken grad satsing på vindkraftanlegg i Norge er tilrådelig.