Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2008. / Härtill 8 uppsatser.

<p>To get rid of our dependence on fossil fuels we need to make use of renewable energy sources like wind power to a greater extent. Even though wind power is a renewable energy source it can still cause some problems for the close environment. </p><p>One of the problems is shadow flickering. When the sun is low and the wind blows in a direction so that the rotor blades are positioned at right angles to the sunbeams and ‘cut’ the sunbeams off. The beholder will see this as a flashing light, comparable to driving a car or going by train through an alley of trees. This shadow flickering experienced is aggravating for people living in the close surroundings of windmills. The research that has been done about how these shadows affect the people living close is insufficient. We hope that the result from this project can be used as a base for better judging on how people in the vicinity of windmills get affected by the shadows they are exposed to. Hopefully, this will simplify and speed up the application process for establishing new wind power plants. To calculate how many hours of shadow exposure the people in the close environment to the mills get, the windmill planning program WindPro 2.6 from EMD international A/S was used. The results were then compared to self reported disturbances by shadows collected in former epidemiological studies and have been presented mainly in diagrams. The study shows that there is a connection between shadow exposure and experienced disturbance. The disturbance seems to rely as much on the number of shadow hours as on the number of shadow occasions, most likely because these are usually closely related.</p>

To get rid of our dependence on fossil fuels we need to make use of renewable energy sources like wind power to a greater extent. Even though wind power is a renewable energy source it can still cause some problems for the close environment. One of the problems is shadow flickering. When the sun is low and the wind blows in a direction so that the rotor blades are positioned at right angles to the sunbeams and ‘cut’ the sunbeams off. The beholder will see this as a flashing light, comparable to driving a car or going by train through an alley of trees. This shadow flickering experienced is aggravating for people living in the close surroundings of windmills. The research that has been done about how these shadows affect the people living close is insufficient. We hope that the result from this project can be used as a base for better judging on how people in the vicinity of windmills get affected by the shadows they are exposed to. Hopefully, this will simplify and speed up the application process for establishing new wind power plants. To calculate how many hours of shadow exposure the people in the close environment to the mills get, the windmill planning program WindPro 2.6 from EMD international A/S was used. The results were then compared to self reported disturbances by shadows collected in former epidemiological studies and have been presented mainly in diagrams. The study shows that there is a connection between shadow exposure and experienced disturbance. The disturbance seems to rely as much on the number of shadow hours as on the number of shadow occasions, most likely because these are usually closely related.

This project has revolved around finding better ways of overseeing vibrations of the gearbox at a wind power station. The gearbox has been a huge problem at the stations located at Gässlingen and the sooner the warning of an incoming breakdown is at hand the more money you can save from preparations. The work has been carried out together with Askalon AB in cooperation with consults from ÅF. Askalon is a company with a department focused on overseeing vibrations and it is in collaboration with that department the work has been carried out.   During this work, new positions for the sensors and new methods of gathering and analyzing data have been worked out. This was then implemented at a wind power station to be tried out on site. The measurement has been overseen online via remote control and the results have been analyzed in a program called AMS Suite: Machinery Health Manager.   The new type of measurement shows that some kind of damage has been done to a specific part of the gearbox and that there is a risk it might escalate. However the measurement used today has not yet alarmed and therefor the conclusion made from this is that the project has been successful. Therefor it is time to refresh the overseeing of vibrations.

Wind power in Sweden is expanding in response to the government's decision that 49% of Sweden's power should originate from renewable energy sources by the year 2020. Problems with noise and sound emissions related to wind turbines are a constant argument against the wind power expansion and this paper means to examine if vertical axis wind turbines might be a viable alternative to the conventional horizontal design for noise sensitive areas. In order to determine factors like difference in frequency, noise propagation and noise emission level, measurements of both horizontal and vertical axis wind turbines have been completed and the data analyzed with MATLAB. It is shown that there is a difference in how the noise from the two types of turbines propagates due to avariation in the frequency spectra of the emitted sound. It is also shown that vertical axis wind turbines generate a lower sound emission with less intensity inthe lower frequencies.

Detta examensarbete behandlar dynamiska vindkraftmodeller i simuleringsprogrammet Power System Simulator for Engineering (PSS/E) som används av Svenska Kraftnät vid analyser av det svenska stamnätet. Syftet med examensarbetet har varit att förenkla Svenska Kraftnäts hantering av vindkraftmodeller vid olika analyser av nya vindkraftparker som ska kopplas in på stamnätet. Detta gjordes genom att undersöka om dagens modellering av vindkraft, bestående av negativa laster och tillverkarspecifika vindkraftmodeller, kan ersättas av en generisk representation med de modeller som finns inbyggda i PSS/E. Rapporten ger en teoretisk beskrivning av vilka tekniker som används i vindkraften idag och hur de vindkraftmodeller som används i PSS/E är utformade. För de inbyggda modellerna i PSS/E har både vindkraftverk med dubbelmatad asynkrongenerator (DFIG) och vindkraftverk med fulleffektomriktare studerats. Resultaten visar att en generisk representation av vindkraftverk med DFIG kan göras med den inbyggda modellen i PSS/E med de parametervärden som finns rekommenderade i denna rapport. I den inbyggda modellen för fulleffektomriktare finns dock begränsningar som gör det olämpligt att använda en generisk representation för denna vindkraftstyp. Övriga slutsatser som dragits är att de inbyggda vindkraftmodellerna i PSS/E inte är tillräckligt flexibla för att fullständigt kunna representera ett dynamiskt beteende från en godtycklig tillverkare i händelse av ett systemfel. / This thesis deals with dynamic wind turbine models in Power System Simulator for Engineering (PSS/E) used by Svenska Kraftnät for analysis of the national power grid. The objective of the thesis is to see whether vendor specific wind turbine models for dynamic simulations can be replaced by the built-in wind turbine models in PSS/E. Both doubly fed induction generator (DFIG) and full converter wind turbines are studied. Results show that a generic representation using the built-in PSS/E model can be used for DFIG turbines with the parameters recommended in this thesis. However, limitations in the built-in model for full converter wind turbines made a generic representation infeasible in PSS/E. In summary, the built-in models are not yet flexible enough to fully fit the transient behavior of an arbitrary vendor specific wind turbine in case of system faults.

Antalet vindkraftverk, både i Sverige och i världen, ökar från år till år samtidigt som de blir allt högre. Utvecklingen mot högre torn och kraftigare turbiner kräver allt större fundament för att klara de krafter och moment som uppkommer. Ofta varierar markförhållandena mellan de olika verkslägena inom en och samma park. För landbaserade vindkraftverk är tre olika typer av fundament vanligast; gravitationsfundament, bergförankrade och pålade. Arbetet har fokuserat på det första och behandlat hur varierande friktionsvinkel samt grundvattennivå påverkar storleken på fundamentet och därigenom produktionskostnaden för fundamenten. Arbetet utgår från olika friktionsvinklar och grundvattennivåer och jämför vilka kriterier som blir dimensionerande och hur produktionskostnaderna påverkas. De kriterier i brottgränstillstånd och bruksgränstillstånd som utvärderats är; risken för stjälpning, allmänt bärighetsbrott, glidning samt differentialsättningar. Vid allmänt bärighetsbrott har två brottmoder utvärderats, dels den ”vanliga” brottmoden ut från fundamentet, dels brottmoder in under fundamentet. Den senare är viktig att utvärdera då stora excentriska laster verkar och visar sig vara dimensionerande i flera fall med friktionsvinkel runt 38 grader och hög grundvattennivå. Resultaten visar att vid höga grundvattennivåer kombinerat med högre friktionsvinklar så blir risken för stjälpning dimensionerande och fundamentet kan inte minskas ytterligare trots att friktionsvinkeln går upp. Resultaten visar även att cirkulära fundament i samtliga fall är mera material- och kostnadseffektiva än kvadratiska. Resultatet visar tydligt att grundvattennivån har mycket större påverkan på hur stort fundamentet behöver vara för att erforderlig bärighet ska uppnås. Då grundvattennivån påverkar fundamentsstorleken kraftigt är det av stor vikt att den undersöks väl för att undvika att överdimensionerade fundament används. I grova drag kan det räcka med två fundament som är placerade på platser med en gynnsammare grundvattennivå (en meter lägre än övriga) för att motivera projekteringskostnaden för en ytterligare fundamentsstorlek. Fundamentets storlek beror även på jordens friktionsvinkel men påverkas i något mindre grad än av grundvattennivån. / The number of wind turbines are increasing in Sweden as well as in the rest of the world. At the same time the business goes towards higher towers and more powerful turbines to increase production of electricity. This requires larger and more stable foundations to handle the forces and moment that the wind generates. Since wind farms often consists of multiple turbines and covers a great area the ground properties varies between the turbine sites. For wind turbines onshore, three different types of foundations are the most common. Gravity based foundations, rock anchored foundations and piled foundations and the selection is based on thickness of soil strata (down to rock), soil type and properties as well as the level of the groundwater table. This thesis examines how variations in friction angle and level of ground water table affects the production costs of gravity based foundations. Different criteria in ultimate limit state and serviceability limit state is checked; risk of overturning, general shear failure, sliding and differential settlements. General shear failure is evaluated with two rupture lines, both outwards from the foundation and inwards under the foundation. The later one is of importance when the foundation is subject to large eccentric loads and turns out to be the critical parameter in cases with friction angle about 38 degrees and a high groundwater table. With higher friction angles (in combination with high groundwater table) overturning is the designing criterion. In all cases the circular foundations are more size and cost effective than square shaped. The results shows that the groundwater table has greater impact on the required size of the foundation compared to the friction angle of the soil. Therefore it’s important to examine the groundwater situation well at an early stage of construction to avoid larger than necessary foundations.

<p>Wind power is a difficult subject to study, since it is both economical and ecological interests involved. Today the society is depending in lots of energy and therefore we are in needs of a less polluting energy-source, and one of the alternatives is wind power. The wind power is developed in a large scale, with all of Sweden included. When there are so huge economical interests involved, it might be a risk that other interests are put a side, for example the ecological ones.</p><p>This study will give a greater knowledge about how wind power plants affect certain bird species. The study is limited to Halmstad municipality and areas with wind power plants. My method was to compile old reports of migrating birds, and to find an adequate location to proceed with the field studies, and then perform field studies close to wind power plants.</p><p>The field study was performed during a limited period which resulted in too less information for making any certain conclusions. The information that was withdrawn from the study shows that the migrating birds flies on a higher elevation than the maximum height of the wind power plants. Birds flying at a lower elevation manage to dodge the plants and fly either around or above them.</p><p>The wind power should be able to develop in Sweden, under the circumstances that more studies and more knowledge, about the effects on birdlife, is obtained. The study does not give an answer if wind power is the optimal energy source but it gives an increased knowledge for future decision.</p>

<p>Syftet med examensarbetet är att undersöka vilka typer av effekter som uppstår för boende i småhus som ligger i närheten av vindkraftverk.</p><p> </p><p>Syftet är också att undersöka vilka konsekvenser närheten till vindkraftverk har på värdet på småhus. Jag försöker framför allt att få svar på frågan huruvida vindkraftverk upplevs ha en negativ värdepåverkan på småhusfastigheter, samt hur de olika störningarna från vindkraftverk beror av avståndet till bebyggelsen.</p><p> </p><p><strong>Metod: </strong>Undersökningen avgränsas till att studera effekterna på småhusbebyggelse som ligger i närheten av vindkraftverk. Som en bakgrund till undersökningen presenteras olika fakta och statistik om vindkraft­verk.</p><p> </p><p>Den genomförs med hjälp av intervjuer med ägare till småhus vars fastigheter är belägna i närheten av vindkraftverk. Resultaten av intervjuerna jämförs med tidigare undersök­ningar och erfarenheter varefter egna slutsatser dras.</p><p> </p><p><strong>Resultat & slutsats: </strong>Vindkraftverk står idag för cirka 1,4 % av den totala nettoproduk­ionen av el i Sverige. Andelen har ökat väsentligt under senare år och med tanke på alla pågående projekt och planer på nya vindkraftverk runt om i landet kommer troligen andelen att fortsätta att öka.</p><p> </p><p>Vindkraftverken ger visserligen en miljövänlig el-produktion men för bebyggelse i vind­kraftverkens närhet kan de samtidigt upplevas som en miljöstörning. I första hand rör det sig om buller, skuggbildningar och förfulning av landskapet som vindkraftverk i närheten av småhusbebygg­else ger upphov till. I vissa fall upplevs effekterna av vindkraftverk som positiva t.ex. i form av byggande av nya vägar.</p><p> </p><p>Undersökningen resulterade i följande: Andelen personer som störs är relativt liten. Störningen tar sig uttryck i första hand som buller och skuggbildning. I min undersökning är det cirka 20 % av boende i närheten av vindkraftverk som är mer eller mindre störda. Övriga cirka 80 % uppger att de ibland kan höra ljud från vindkraftverken men att de inte upplever det som störande. Avståndet mellan bebyggelse och vindkraft­verk har betydelse för hur störningen upplevs. Men det är också av stor betydelse i vilket väderstreck vindkraftverket står i förhållande till bebyggelsen.</p><p> </p><p>Svaren i undersökningen visar på att vindkraftverk i närheten av småhus har mycket liten inverkan på fastigheternas marknads­värden.</p><p> </p><p><strong>Förslag till fortsatt forskning:</strong> Under de kommande åren planeras det att byggas många nya vindkraftverk runt om i Sverige. En del av dessa kan komma att byggas i närheten av bebyggelse. Detta ökar möjligheten att finna fastigheter i närheten av vindkraftverk som gått till försäljning och därigenom bli det möjligt att göra ortsprisanalyser av värdeinver­kan.</p><p> </p><p><strong>Uppsatsens bidrag: </strong>Uppsatsen ger en inblick i vindkrafts­verks påverkan på människor och fastigheter i dess omedelbara närhet.</p><p> </p><p><strong>Nyckelord: </strong>Vindkraftverk, störning, värdeinverkan</p>

<p>Vårt examensarbete är ett arbete vi gjort åt Länsstyrelsen i Västra Götaland och syftar till att kartlägga befintlig och planerad vindkraft i länets 49 kommuner. Västra Götaland är det län som har den största ökningen av antal verk i landet. Syftet med denna rapport är att ge länsstyrelsen i Västra Götaland en bättre översikt av vindkraftsläget i länet. Energimyndigheten gör en liknande kartläggning av hela Sverige och vi har fått i uppgift att förmedla den information vi samlat in även till dem. I och med att energimyndigheten föreslagit regeringen nytt planeringsmål att öka vindkraftsproduktionen från idag 1,99 TWh till 30 TWh år 2020 ger man tydliga riktlinjer på hur man ska satsa på vindkraften i framtiden. Den svenska politiken styrs också av EUbeslut där mål för förnybara energikällor utgör en stor del. Kartläggningen ligger också i linje med det nya EU-direktivet Infrastructure for Spatial Information in Europe 2007 (INSPIRE) som syftar till att öka tillgängligheten av geografisk information för allmänheten och även mellan myndigheter. I vår kartläggning har vi gjort en enkät till kommunerna där vi bland annat fick uppgifter om koordinater, fastighetsbeteckning och vilket ansökningsskede de olika verken befinner sig i. Resultatet på detta presenteras i rapporten. Vi kan idag redovisa för 287 befintliga verk och cirka 1450 planerade vindkraftverk i länet. Eftersom vi inte har fått fullständig information från alla kommuner ännu så är undersökningen inte ännu komplett. Arbetet med detta kommer att fortsätta hos Länsstyrelsen, Västra Götaland.</p>