RAPPORT - Vindplats Göteborg
RAPPORT - Vindplats Göteborg
RAPPORT - Vindplats Göteborg
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
epo001.docx 2012-03-29<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
GÖTEBORG ENERGI AB<br />
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
UPPDRAGSNUMMER 1311458.640<br />
TRÄNINGS- OCH KAPPSEGLINGSVERKSAMHET I VATTEN RUNT VINDPLATS GÖTEBORG<br />
2012-11-07<br />
SWECO ENVIRONMENT AB<br />
GÖTEBORG MILJÖTEKNIK<br />
S w e co<br />
Gullbergs Strandgata 3<br />
Box 2203<br />
SE-403 14 <strong>Göteborg</strong>, Sverige<br />
Telefon +46 (0)31 627500<br />
Fax +46 (0)31 627722<br />
www.sweco.se<br />
S we c o En vi r on me n t A B<br />
Org.nr 556346-0327<br />
Styrelsens säte: Stockholm<br />
En del av Sweco-koncernen<br />
A n n C hri sti n e Le mb e r<br />
Miljökonsult<br />
<strong>Göteborg</strong><br />
Telefon direkt +46 (0)31 628040<br />
Mobil +46 (0)727 201-736<br />
ann.christine.lember@sweco.se<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
1 (13)
1 Bakgrund / Förutsättningar 3<br />
2 Nulägesbeskrivning 4<br />
3 Tävlingsstatistik 6<br />
4 Vindkraftens påverkan på vind- och seglingsförhållanden. 10<br />
5 Konsekvensbedömning 11<br />
6 Referenser: 13<br />
Bilagor<br />
Bilaga 1. Enkät med förfrågningar till berörda klubbar angående seglingsverksamhet.<br />
Bilaga 2. Enkät med förfrågningar till berörda klubbar angående kappseglingar.<br />
Bilaga 3. Vindkraftens inverkan på segling – <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>, Pöyry SwedPower AB<br />
Bilaga 4. <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>s inverkan på elitsegling, GKSS elitseglare<br />
2 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
1 Bakgrund / Förutsättningar<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
Som tidigare nämnts har ett flertal tematiska samråd genomförts med berörda<br />
segelklubbar, Västkustens seglarförbund och Båtunionen (representerar ägare till<br />
fritidsbåtar), vars verksamhet kan påverkas av en framtida vindkraftpark på Hake<br />
fjord. Berörda klubbar är <strong>Göteborg</strong>s kungliga segelsällskap, Långedrags<br />
segelsällskap, Hjuviks båtklubb.<br />
Syftet med samrådsmötena har främst varit att ta fram en gemensam faktagrund<br />
som beskriver hur framförallt träning- och kappsegling kan påverkas av<br />
föreslagen etablering, dels vad avser Hake fjord och området mellan farlederna<br />
(det s.k. ”Tippenområdet”) samt området syd om Älvsborgsfjorden (det s.k.<br />
Långedragsflaket) som ligger utanför Långedrags båthamn, se figur1.<br />
Tillsammans med klubbarna har frågeställningar kring förväntade konsekvenser<br />
för deras tränings- och kappseglingsverksamhet tagits fram för att utredas<br />
vidare. De viktigaste frågeställningarna gäller om seglingsverksamhet kan<br />
fortsätta på ”Tippenområdet” och om det blir någon påverkan på tränings- eller<br />
kappseglingsförhållandena på Långedragsflaket. Enkäter angående tränings och<br />
tävlingsverksamheter har skickats till berörda klubbar, se bilaga 1 och 2.<br />
Av de samråd som genomförts med representanter för seglingsintresset framgår<br />
att berörda klubbar nyttjar området inom farlederna, ”Tippenområdet”, för<br />
kappsegling några gånger per år samt för träning vid något fler tillfällen. På<br />
Långedragsflaket bedrivs omfattande seglingsverksamhet året om.<br />
Vattenfall Power Consultant (VPC) har utrett vindkraftparkens påverkan på<br />
vindförhållandena vilket i sin tur kan få konsekvenser för seglingsverksamheten<br />
dels inom ”Tippenområdet” och dels för Långedragsflaket. Se vidare i rapporten<br />
Vindkraftens inverkan på segling – <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>, Pöyry SwedPower AB (fd.<br />
Vattenfall Power Consultant AB), bilaga 3<br />
För att vidare utreda om förändrade vindförhållanden på grund av vindkraft kan<br />
uppfattas och/eller påverka seglingsverksamheten har elitseglare från GKSS<br />
testseglat i närheten av en vindkraftpark på Vänern. Elitseglarna har i rapporten<br />
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>s inverkan på elitsegling, (Wigforss och Myrgren) beskrivit hur<br />
tränings- och tävlingssegling bedöms påverkas med utgångspunkt från GKSS<br />
verksamhet i Långedrag, bilaga 4.<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
3 (13)
2 Nulägesbeskrivning<br />
Det är tre av <strong>Göteborg</strong>sklubbarna som berörs av den tänkta etableringen i Hake<br />
fjord; <strong>Göteborg</strong>s kungliga segelsällskap (GKSS), Långedrags segelsällskap (LDSS),<br />
Hjuviks båtklubb (HJBK). Segelsällskapet Fram från Björkö (SS FRAM) tangerar<br />
området vid träning och tävling på Dana fjord. Indirekt kan även Rådasjöns<br />
segelsällskap (RÅSS) och Sandens segelsällskap påverkas även om deras<br />
verksamhet pågår i mindre omfattning och inte direkt på det tänkta<br />
etableringsområdet. De är anslutna till Svenska seglarförbundet (SSF) och tillhör<br />
distriktet Västkustens seglarförbund.<br />
I Sverige finns det ca 400 seglingsklubbar som är anslutna till Svenska<br />
Seglarförbundet. Klubbarna är spridda över hela Sverige och seglingsverksamhet<br />
sker i både insjöar och längst kusterna. Seglingsklubbarna är fördelade på 84<br />
klassförbund och 17 distrikt och består av knappt 126 000 individuella<br />
medlemmar [1]. Ett av villkoren för att kunna delta i en seglingstävling i Sverige<br />
är medlemskap i en seglarklubb. Den största klubben i Sverige, som är<br />
Stockholms kungliga segelsällskap, har ca 5 000 medlemmar [2].<br />
Västkustens seglarförbund är Sveriges näst största distrikt och har 24 000<br />
medlemmar fördelade på 75 klubbar varav runt 25 verkar i <strong>Göteborg</strong>sområdet.<br />
Distriktet sträcker sig från Strömstad i norr till Halmstad i söder och Alingsås i<br />
öster [3]. <strong>Göteborg</strong>s kungliga segelsällskap är den största klubben i distriktet med<br />
ca 4 200 medlemmar, HJBK har ca 800 medlemmar, RÅSS har ca 700 medlemmar<br />
och LDSS har ca 600 medlemmar.<br />
Klubbarnas verksamhet är mycket bred med allt från seglarskola till<br />
internationella tävlingar med båttyper från optimistjolle till kölbåtar. I de berörda<br />
klubbarna finns elitseglare med nationella och internationella framgångar, t ex.<br />
junior-VM (2011) och ett flertal har kvalat in till OS 2012. Ett 20-tal av de 34<br />
personer som ingår i Svenska seglingslandslaget tävlar för GKSS. 2011 fick seglare<br />
från de berörda klubbarna utmärkelser som; årets seglare (GKSS), årets kvinnliga<br />
seglare (GKSS), årets manliga seglare (GKSS), årets lyft (GKSS) och årets junior<br />
(HJBK). I OS i London 2012, tävlar sju av tolv deltagare för GKSS. Som en del av<br />
GKSS elitverksamhet finns Toppseglingscentrum vars syfte är att tillhandahålla en<br />
god träningsmiljö och säkra tillväxten till den svenska seglingseliten, framförallt<br />
inom vissa OS- klasser. [4].<br />
GKSS elitseglare genomför oftast sin dagliga träning direkt utanför GKSS hamn i<br />
Långedrag, alternativt sydöst och öst om Böttöleden, se vidare bilaga 4. Vid<br />
4 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
enstaka tillfällen under året tränar seglarna också på Hake fjord och Dana fjord.<br />
Vid träning med utgångspunkt från annan hamn i <strong>Göteborg</strong>s närhet används<br />
Marstrand, Kullavik och Lerkil. För områdesöversikt med markerade tränings-<br />
/tävlingsområden se figur1.<br />
Figur 1. Områden berörda klubbar nyttjar för seglingsverksamhet<br />
Klubbarna arrangerar ca 40 – 50 kappseglingar/år. Långedrags segelsällskap<br />
(LDSS) och <strong>Göteborg</strong>s kungliga segelsällskap (GKSS) seglar främst på<br />
Långedragsflaket, men GKSS arrangerar även 3-5 tävlingar/år på Marstrand. GKSS<br />
utnyttjar ”Tippenområdet” för kappsegling, ungefär 2-3 gånger per år.<br />
Långedrags segelsällskap (LDSS) utnyttjar inte ”Tippenområdet” för<br />
kappseglingsverksamhet. LDSS kappseglar framförallt på ”Långedragsflaket”.<br />
Någon enstaka träning, ca 5 dagar per år, genomförs på ”Tippenområdet”.<br />
Hjuviks segelsällskap (HJBK) seglar främst på Björköfjorden men utnyttjar även<br />
Dana fjord för träningssegling ett tiotal gånger per år, samt genomför 2-3<br />
tävlingar på Dana fjord och 1 tävling per år på ”Tippenområdet”. SS Fram<br />
kappseglar på Dana fjord och tangerar vid dessa sammanhang<br />
utredningsområdets västligaste område. Det händer att de rundar de västligaste<br />
inre farledsmarkeringarna i norra farleden. Rådasjöns segelsällskap (RÅSS) seglar<br />
främst i Rådasjön men vid enstaka tillfällen i Arendalsbassängen och anordnar<br />
med några års mellanrum tävlingar på ”Tippenområdet” [5], se tabell 1.<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
5 (13)
Tabell 1. Sammanställning av segelklubbarnas verksamhet inom Hake fjord (”Tippenområdet”),<br />
Långedragsflaket och Dana fjord.<br />
För tävlingar på nationell nivå krävs ett område med diameter på ca 1nautisk mil<br />
utan hinder för att kunna genomföra kappseglingar med större fält än 50 båtar.<br />
Med utgångspunkt från GKSS hamn i Långedrag är Hake fjord den närmast<br />
belägna ytan där det finns tillräckligt stort område för den sortens<br />
seglingsverksamhet. Området direkt utanför Långedrags hamn lämpar sig endast<br />
för mindre kappseglingar på en kortare bana då öar och grund begränsar ytan till<br />
ca 0,5 nautiska mil, se figur 1.<br />
Rivö fjord har också stort seglingsbart vatten, dock begränsas ytan av farled samt<br />
ankringsplats för fartyg, vilket omöjliggör genomförande av kappsegling på<br />
området. Andra banalternativ för kappsegling med jollar med utgångspunkt från<br />
GKSS hamn i Långedrag finns ej, då utsegling till eventuellt område skulle bli<br />
alltför långt. Utsegling till kappseglingsområdet på Hake fjord är ca 3 nautiska mil<br />
vilket är på gränsen till för långt vid kappsegling med jollar.<br />
3 Tävlingsstatistik<br />
De olika klubbarna har lite olika inriktning på sin tävlingsverksamhet, exempelvis<br />
arrangerar RÅSS jolleseglingar och LDSS kölbåtstävlingar. Även andelen<br />
nationella och internationella tävlingar varierar mellan klubbarna. De berörda<br />
klubbarna kommer att hanteras som en enhet i nedan redovisad statistik.<br />
I figur 2 visas fördelningen mellan de olika tävlingstyperna för de berörda<br />
klubbarna under 2010 och 2011 samt planerade 2012. Under perioden 2010-<br />
2012 gick två till fyra tävlingar per år på ”Tippenområdet”, varav fyra stycken<br />
under perioden var större internationella tävlingar. 20 – 30 % av de<br />
6 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
<strong>Göteborg</strong>sbaserade tävlingarna som arrangerades av GKSS under den aktuella<br />
perioden seglades på ”Tippenområdet”*5+.<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Figur 2. Fördelningen mellan internationella, nationella och regionala tävlingar under tre år.<br />
Data från enkät till berörda klubbar [5].<br />
Villkoret för att få genomföra en kappsegling som vänder sig till deltagare<br />
utanför den egna klubben är att tävlingen sanktionerats av Svenska<br />
seglingsförbundet (SSF) eller om det är en internationell tävling av internationella<br />
seglingsförbundet (ISAF). I Sverige genomförs årligen ca 500 tävlingar som är<br />
sanktionerade av SSF eller ISAF. För att få en uppfattning om hur fördelningen<br />
ser ut i ett regionalt och nationellt perspektiv har jämförelser gjorts mellan de<br />
berörda klubbarna och övriga klubbar på västkusten samt mot övriga klubbar i<br />
Sverige, se figur 3.<br />
Vid en jämförelse mot samtliga klubbar i Sverige är andelen tävlingar som<br />
arrangeras av de berörda klubbarna liten. Vid jämförelser vad gäller de nationella<br />
tävlingar som planeras under 2012 är fördelningen likartad, se figur 4. Av de<br />
nationella tävlingarna som arrangeras av de berörda klubbarna under 2012 går<br />
två tävlingar på ”Tippenområdet”. Andelen nationella tävlingar skiljer sig kraftigt<br />
åt vid jämförelse mellan de antal som angetts av de berörda klubbarna och det<br />
antal som anges i Svenska seglarförbundets tävlingskalender. Skillnaden beror<br />
delvis på att i flera av de regionala tävlingarna deltar seglare från andra delar av<br />
Sverige, vilket har lett till att klubbarna angett dessa tävlingar som nationella<br />
trots att de inte klassas som nationella av SSF.<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
2010 2011 2012<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
Internationella<br />
Nationella<br />
Regionala<br />
7 (13)
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Figur 3. Fördelningen mellan berörda klubbar, övriga västkusten och övriga landet med avseende<br />
på samtliga tävlingar sanktionerade av SSF under tre år. Data från SSF´s tävlingskalender [6, 7].<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Figur 4. Fördelningen mellan berörda klubbar, övriga västkusten och övriga landet med avseende<br />
på nationella tävlingar sanktionerade av SSF under 2012. Två av de sex tävlingarna arrangerade<br />
av berörda klubbar seglas på ”Tippenområdet”. Data från SSF´s tävlingskalender [7].<br />
Fördelningen när det gäller internationella tävlingar skiljer sig från ovan genom<br />
att andelen tävlingar som arrangeras av de berörda klubbarna blir mycket större,<br />
se figur 5. Procentuellt sett är det ca 50 % (fördelat över 5 år) av de<br />
internationella tävlingarna i Sverige som arrangeras av någon av de berörda<br />
klubbarna. Sett till samtliga tävlingar på ”Tippenområdet” är andelen mellan 10-<br />
30 % beroende på vilken av de berörda klubbarna som avses. Vid en jämförelse<br />
8 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
2010 2011 2012<br />
2012<br />
Övriga landet<br />
Övriga västkusten<br />
Berörda klubbar<br />
Övriga landet<br />
Övriga västkusten<br />
Berörda klubbar<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
av antalet internationella tävlingar som seglas på ”Tippenområdet” mot antalet<br />
internationella tävlingar som seglas på något annat område i Sverige (inklusive<br />
övriga <strong>Göteborg</strong>sområdet) under perioden 2010 -2012 är andelen endast 4 %, se<br />
figur 5.<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Figur 4. Fördelningen mellan berörda klubbar, övriga västkusten och övriga landet med avseende<br />
på internationella tävlingar sanktionerade av ISAF under fem år. Data från ISAF´s tävlingskalender<br />
[8].<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Figur 5. Andelen internationella tävlingar på ”Tippenområdet” jämfört med övriga internationella<br />
tävlingar under tre år. Övriga inkluderar såväl de som arrangeras av de berörda klubbarna på andra<br />
platser än ”Tippenområdet” som övriga Sverige. Data ang övriga internationella tävlingar från<br />
ISAF´s tävlingskalender [8]. Data ang tävlingar på ”Tippenområdet” från enkät till berörda klubbar<br />
[5].<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
2008 2009 2010 2011 2012<br />
2010 2011 2012<br />
Övriga landet<br />
Övriga västkusten<br />
Berörda klubbar<br />
Internationella<br />
tävlingar på<br />
"Tippenområdet"<br />
Öviga internationella<br />
tävlingar<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
9 (13)
När det gäller möjligheten att arrangera större nationella och internationella<br />
tävlingar är det endast ett fåtal klubbar i landet som har kapacitet och<br />
förutsättningar för att kunna göra detta. De större nationella kappseglingarna<br />
fördelas över landet, mellan de klubbar som kan arrangera dem, så att alla delar<br />
av landet involveras. I västkustens distrikt är de enda möjliga arenorna <strong>Göteborg</strong><br />
och Marstrand. Marstrand saknar dock en del av möjligheterna till<br />
kringarrangemang som förbundet kräver. För att få möjlighet att arrangera en<br />
internationell tävling krävs en ansökan flera år i förväg. T ex kan ett EM eller VM i<br />
Optimistjolle tidigast arrangeras 2016, då ansökningstiden för 2014 har gått ut<br />
och 2015 redan har preliminära ansökningar [5].<br />
I maj 2012 arrangerade GKSS Europa cup i Laser ute på ”Tippenområdet”, en<br />
tävling med 75 deltagande båtar från åtta länder. Under 2012 kommer GKSS<br />
även att arrangera VM i Match Race för damer, vilket planeras på<br />
Långedragsflaket. Under 2013 kommer RÅSS med hjälp av HJBK och LDSS att<br />
arrangera junior-SM i jolle med 550 deltagande båtar i olika klasser. De kommer<br />
använda Arendal som regattabas och ha fyra banområden, varav två på<br />
”Tippenområdet”[5]. Junior SM är en årligen återkommande tävling som växlar<br />
mellan olika orter i Sverige.<br />
4 Vindkraftens påverkan på vind- och seglingsförhållanden.<br />
Inom seglingen är det en stor mängd omgivningsfaktorer som påverkar<br />
förhållandena, t ex vågeffekter, tidvatten, turbulens från omgivande öar ody.<br />
Vanligen läggs banor med hänsyn till omgivningsfaktorer och rådande<br />
vindriktningar. ”Tippenområdet” är idag påverkat av farlederna runt området<br />
men också öar. Det passerar i snitt 2–3 fartyg per timme året om i direkt<br />
anslutning till området. En del av fartygen skapar tillfälliga svallvågor och lävakar<br />
vid passage.<br />
I Vattenfall Power Consultants utredning avseende vindkraftparkens påverkan på<br />
vindförhållandena framgår vilka eventuella konsekvenser vindkraften kan få för<br />
seglingsverksamheten dels inom ”Tippenområdet” dels vid Långedragsflaket.<br />
Vid västliga vindar kan vindförsvagning i seglingsområdet vid Långedragsflaket<br />
teoretiskt beräknas vara upp till ca 8 % (vid neutral skiktning). Samtidigt är<br />
vindens naturliga variation stor eftersom området omges av öar och land där<br />
vinden bromsas upp och turbulensen ökar. Inverkan från lävakarna avtar med<br />
avståndet till vindturbinerna och vindförsvagningen beräknas vara ca cirka 3 %<br />
utanför Långedrag.<br />
10 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
För att vidare utreda om vindförsvagningen kan uppfattas och/eller påverka<br />
seglingsverksamheten har elitseglare från GKSS testseglat i närheten av en<br />
vindkraftpark på Vänern. Elitseglarna har i en rapport beskrivit hur tränings- och<br />
tävlingssegling bedöms påverkas med utgångspunkt från GKSS verksamhet i<br />
Långedrag.<br />
Utanför Köpenhamn står sedan ett antal år tillbaka en stor havsbaserad vindpark,<br />
Middelgrunden vindpark. Parken består av 20 verk med ett inbördes avstånd på<br />
2,5 rotordiameter. Kappseglingar förekommer i direkt anslutning till verken,<br />
exempelvis arrangerades Amager Cup, som är en del i Öresund cup i juni 2012<br />
[9].<br />
5 Konsekvensbedömning<br />
<strong>Göteborg</strong> som seglingsstad har gott rykte nationellt och internationellt. Ett flertal<br />
stora tävlingar arrangeras varje år. I nuläget arrangeras två till fyra tävlingar/år<br />
med banor på ”Tippenområdet”. Enligt RÅSS är tänkbara planer framöver att<br />
ansöka om att få arrangera ett EM eller VM i Optimistjolle och 2013 arrangeras<br />
junior-SM av berörda klubbar. Tävlingar som kommer att behöva använda bl a<br />
”Tippenområdet” som tävlingsbana *5+.<br />
Vid arrangemang av stora tävlingar krävs vanligen fler än en tävlingsbana på<br />
lämpliga seglingsvatten. Förutom banorna krävs en fungerande infrastruktur på<br />
land så som parkeringar, iläggningsmöjligheter och boende. I kravlistan för<br />
arrangemang av junior SM eller EM finns förutom närhet till tävlingsbanor även<br />
kravet att det skall vara som en familjefest med möjligheter till roliga aktiviteter<br />
för hela familjen. De skall ha karaktären av ett ”Gothia cup” för seglare [5, 10]<br />
Efter att elitseglarna testseglat vid vindkraftverk i Vänern gör de följande<br />
bedömningar angående den eventuella påverkan en vindpark kan få för<br />
seglingen på ”Tippenområdet” och Långedragsflaket.<br />
Elitseglarna bedömning för segling på ”Tippenområdet” är att;<br />
Träning: Det blir stor negativ påverkan från vindkraftpark.<br />
– Ostabila/oberäkneliga vindar inom 300–500 meter.<br />
– Mycket ostabil vind inom vindkraft park.<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
Tävling: Det blir stor påverkan från vindkraftpark.<br />
– Turbulent vind skapar förutsättningar som är oberäkneliga för<br />
elitseglaren.<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
11 (13)
12 (13)<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
– Vindkraftfundament skapar hinder samt lä i banan.<br />
Elitseglarnas bedömning för segling på Långedragsflaket är att;<br />
Träning:<br />
– Ingen upplevd påverkan från vindkraftpark.<br />
– Går ej att urskilja ev. störning från vindkraftpark från andra<br />
störningsfaktorer (öar, moln, temperaturskiftningar, fartyg, osv.).<br />
Tävling:<br />
– Går ej att urskilja ev. störning från vindkraftpark från andra<br />
störningsfaktorer (öar, moln, temperaturskiftningar, fartyg, osv.)<br />
En vindkraftsetablering på Hake fjord påverkar möjligheten för de berörda<br />
klubbarna att arrangera större mästerskap. Om möjligheten att använda<br />
”Tippenområdet” som tävlingsarena försvinner kan det komma att bli svårt att<br />
hitta en ersättningsyta. Flera av tävlingsklasserna har begränsningar i den<br />
maximalt tillåtna tiden i båten, vissa endast fyra timmar, vilket begränsar<br />
transporttiden ut till banorna [9]. Utsegling till kappseglingsområdet på<br />
”Tippenområdet” är ca 3 nautiska mil, vilket är på gränsen till för långt vid<br />
kappsegling med jollar<br />
Förutsett nulägets aktivitetsnivå på Hake fjord kommer 20- 30 % av tävlingarna<br />
arrangerade av GKSS att behöva omlokaliseras alternativt måste klubben avstå<br />
från att arrangera dem.<br />
Vid ett värsta scenario, dvs. om inga tävlingar kan utföras varken på<br />
Långedragsflaket eller på ”Tippenområdet” blir effekten att runt 35 % av Sveriges<br />
internationella tävlingar behöver omlokaliseras, vilket inte bedöms som<br />
realistiskt. Resultatet blir istället att Sverige får färre internationella tävlingar i<br />
framtiden.<br />
Den sammanfattande bedömningen blir; att om en vindkraftpark byggs inom<br />
”Tippenområdet” kommer inga internationella kappseglingar att kunna<br />
genomföras inom utredningsområdet på Hake fjord, detta på grund av störningar<br />
från parken och de hinder som vindkraftverkens torn kommer att utgöra i<br />
tävlingsbanan. Tränings- och kappseglingsverksamheten på Långedragsflaket<br />
kommer dock inte att påverkas av <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>, vilket innebär att endast<br />
ett fåtal (< 5 %) av Sveriges internationella tävlingar behöver omlokaliseras.<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx
epo001.docx 2012-03-29<br />
6 Referenser:<br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
Följande hemsidor har besökts under perioden 2012-03 till 2012-06.<br />
Ref [5] avser en enkätundersökning.<br />
[1] http://www.svensksegling.se/Forbundet/Omforbundet/<br />
[2] www.ksss.se/<br />
[3] http://www.svensksegling.se/Distrikt/VastkustensSeglarforbund/<br />
[4] http://www.svensksegling.se/Elitsegling/Toppseglingscentrum/<br />
[5] En enkät med frågor rörande samtliga av de berörda klubbarnas seglingstävlingar<br />
som varit listade på Svenska seglarförbundets tävlingskalender under åren 2010-<br />
2012,skickades per mail till berörda klubbar under maj och juni 2012.(Bilaga 2)<br />
http://www.gkss.se/<br />
http://www5.idrottonline.se/HjuviksBK-Segling/<br />
http://www3.idrottonline.se/RadasjonsSS-Segling/<br />
http://www.ldss.se/nya/<br />
[6] http://www.ssf.se/system/kalendrar/visaregatta.asp<br />
[7]http://public.indta.idrottonline.se/EventCalendar.aspx?orgId=78<br />
[8]http://www.sailing.org/regattasearch.php?nocache=1&includeref=regattasear<br />
ch®attaname=®attacountry=190®attayear=2012<br />
[9]http://www.lynetten.dk/15/index.php?option=com_content&view=category&<br />
id=109&Itemid=71<br />
[10] http://www.svensksegling.se/SSFTavlingar/JuniorSM/Tavlingsinfo/<br />
VINDPLATS GÖTEBORG<br />
ACLE p:\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\tränings- och kappseglingsverksamhet vinga vind.docx<br />
13 (13)
memo04.docx<br />
ENKÄT TILL SEGLINGSKLUBBAR<br />
2011-05<br />
Vi ber Er om hjälp för att beskriva Er tränings- och kappseglingsverksamhet inom Hake fjord<br />
(”Tippen”) och närliggande områden, dels Långedragsflaket men också Dana fjord.<br />
Beskrivningen kan göras lämpligen göras för år 2010 alternativt år 2011. Underlaget kommer<br />
att utgöra en del av miljökonsekvensbeskrivningen för projekt ”<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>”.<br />
Hake fjord ”Tippen” – område för planerad vindkraftspark<br />
1. Träningssegling.<br />
a. Hur ofta tränar ni i området?<br />
b. Vilka klasser tränar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar normalt?<br />
d. Annat/övrigt?<br />
2. Kappseglingar<br />
a. Hur ofta anordnar ni kappseglingar i området?<br />
b. Vilka klasser tävlar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar i varje tävling?<br />
d. Annat/övrigt?<br />
Långedragsflaket – område utanför Långdrags hamn<br />
3. Träningssegling.<br />
a. Hur ofta tränar ni i området?<br />
b. Vilka klasser tränar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar normalt?<br />
S w e co E n vi r o n m e nt AB<br />
ACLE \\fsgot006\projekt\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\bilaga 1 enkät.docx<br />
1 (2)
memo04.docx<br />
d. Annat/övrigt?<br />
4. Kappseglingar<br />
a. Hur ofta anordnar ni kappseglingar i området?<br />
b. Vilka klasser tävlar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar i varje tävling?<br />
d. Annat/övrigt?<br />
Dana fjord – potentiellt område (begränsad användning idag)<br />
5. Träningssegling.<br />
a. Hur ofta tränar ni i området?<br />
b. Vilka klasser tränar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar normalt?<br />
d. Annat/övrigt?<br />
6. Kappseglingar<br />
a. Hur ofta anordnar ni kappseglingar i området?<br />
b. Vilka klasser tävlar i området?<br />
c. Ungefär hur många båtar deltar i varje tävling<br />
d. Annat/övrigt?<br />
2 (2)<br />
ENKÄT TILL SEGLINGSKLUBBAR<br />
ACLE \\fsgot006\projekt\1314\1311458_vinga vind\640_segling_vindkraftverk\19 original\bilaga 1 enkät.docx
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
Unr. 1311458.640<br />
Exempel på enkät till berörda klubbar angående kappseglingar<br />
Klubb Datum Tävling Typ<br />
Tävlings<br />
-typ*<br />
GKSS 2010<br />
11 apr Sunday cup 1 Matchracing<br />
17-18 apr GKSS Ice breaker qualifier Match grade 4<br />
24-25 apr GKSS Ice breaker Match grade 3<br />
7-9 maj GKSS OCR m kval till ISAF Youth World Int Regatta<br />
7-9 maj GKSS OCR MR Match grade 4<br />
29-30 maj GKSS Spring cup + kval MCS Match grade 3<br />
13 jun Sunday cup 2 Matchracing<br />
5-11 jul GKSS Match cup sweden Match grade 1<br />
28-31 jul SM Drake SM<br />
28-31 jul SM Express SM<br />
5-13 aug Dragon gold cup Int Regatta<br />
13-14 aug <strong>Göteborg</strong> offshore race Int Regatta<br />
28-29 aug GKSS Augustiregatta Regatta<br />
11 sep GKSS septembersegling Regatta<br />
19 sep Sunday cup 3 Matchracing<br />
25-26 sep GKSS Oktoberreggatta Regatta<br />
9-10 okt GKSS Autumn cup Match grade 3<br />
16-17 okt GKSS KM match race Match grade 4<br />
23 okt GKSS KM Regatta<br />
24 okt<br />
2011<br />
GKSS Sunday cup final Matchracing<br />
9-10 apr Kval till GKSS Ice breaker Matchracing<br />
16-17 apr GKSS Ice breaker Matchracing<br />
28 apr- 22 sep GKSS torsdagsseglingar/Bohusbanken Regatta cup<br />
5-8 maj GKSS OCR m kval till ISAF Youth World Int Regatta<br />
5-8 maj GKSS OCR Women class race Matchracing<br />
28-29 maj GKSS Spring cup m kval MCS Matchracing<br />
4-10 jul Stena match cup 2011 Matchracing<br />
4-10 jul Stena match cup 2011 Matchracing<br />
6-9 jul GKSS Youth match cup sweden Matchracing<br />
27-30 jul Marstrandsregattan Regatta<br />
27-30 jul Marstrandsregattan SM<br />
17-21 aug RC 44 Sweden cup Int Regatta<br />
28-29 aug GKSS Augustiregatta med KM liros cupRegatta<br />
24-25 sep DM H-båt DM<br />
24-25 sep GKSS höstregatta Regatta<br />
8-9 okt<br />
2012<br />
GKSS Autumn cup Matchracing<br />
21-22 apr GKSS Ice breaker<br />
5-6 maj GKSS OCR<br />
12-13 maj Youth match cup sweden<br />
26-27 maj GKSS spring cup + kval MCS<br />
6 jun Klassisk regatta<br />
7-10 jun Europa cup laser<br />
16-17 jun Youth match cup sweden kval 2<br />
25-30 jun VM match race damer<br />
2-8 jul Stena match cup sweden<br />
6-8 jul Youth match cup sweden kval 2<br />
16-22 jul RC 44 Tour Sweden<br />
23-28 jul Marstrandsregattan<br />
15-16 sep GKSS Autumn cup<br />
BLAD1<br />
2012-09-24<br />
Tävlings<br />
-plats**<br />
1 (2)<br />
P:\1314\1311458_Vinga vind\640_Segling_vindkraftverk\19 Original\Bilaga 2
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
Unr. 1311458.640<br />
BLAD1<br />
2012-09-24<br />
Beteckningar att använda i tabellen ovan<br />
tävlingstyp*<br />
I Internationell<br />
N Nationell<br />
Ö Övrigt<br />
Tävlingsplats**<br />
L Långedragsflaket<br />
T Tippen<br />
M Marstrand<br />
------------------------- annan namngiven plats<br />
2 (2)<br />
P:\1314\1311458_Vinga vind\640_Segling_vindkraftverk\19 Original\Bilaga 2
SWECO ENVIRONMENT AB<br />
Vindkraftens inverkan på segling<br />
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
<strong>RAPPORT</strong><br />
Uppdragsnummer: 8H31975.100<br />
2012-11-08
Dokumentkontroll<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
1<br />
Klient Lars Grahn, SWECO Environment AB<br />
Rubrik Vindkraftens inverkan på segling – <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
Projektnr. 8H31975.100<br />
Reviderad<br />
Daterad 2012-11-01<br />
Utfärdare Jenny Lundén<br />
Nya avstånd för Långedrag och Dana fjord.<br />
Original<br />
Daterad 2011-05-04<br />
Utfärdare Lasse Johansson och Jenny Lundén<br />
Vindkraftens inverkan på segling – <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong><br />
Vattenfall Power Consultant (VPC)<br />
Kontrolldatum 2011-05-04<br />
Kontrollerad av Niklas Grahn och Peter Schelander<br />
Kontakt<br />
Jenny Lundén<br />
Pöyry SwedPower AB<br />
P.O. Box 1002<br />
405 21 <strong>Göteborg</strong><br />
Besöksadress: Gullbergs Strandgata 8<br />
E-Post: jenny.lunden@poyry.com<br />
Tel. +46 (0) 73 030 74 23<br />
Business ID: 556850-0515<br />
www.poyry.se
SAMMANFATTNING<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
2<br />
<strong>Göteborg</strong> Energi överväger att bygga en vindkraftpark i Hake fjord. I ett vindkraftverk<br />
omvandlas rörelseenergi till ström vilket gör att vinden försvagas strax bakom vindturbinen,<br />
luften kommer också att rotera som en långsträckt virvel och en lävak uppstår nedströms. Som en<br />
del av de undersökningar som görs i samband med en vindkraftsutbyggnad görs en studie som<br />
skattar lävaken från vindkraftparken och dess påverkan på seglingen i området framför allt på tre<br />
platser, vid "Tippenområdet", Långedrag och Dana fjord.<br />
Vindens naturliga variation i området är stor eftersom Hake fjord omges av öar och land.<br />
Området har varierande marktyper från mjuka vattenytor till träd och stadsbebyggelse vilket gör<br />
att vinden bromsas upp över de ojämna ytorna, turbulensen ökar och höjer vindens variabilitet i<br />
området.<br />
Lävakarnas påverkan på seglingsområdena beror på vindriktningen, det måste blåsa från<br />
vindturbinerna mot seglingsområdet, vädersituationen och atmosfärens skiktning. Instabil<br />
skiktning är vanligt under mulna blåsiga dagar eller då kall luft passerar varmt vatten. Vid<br />
instabil skiktning sker en kraftig omblandning av det lägsta luftskiktet vilket även blandar om<br />
luften vertikalt och suddar ut lävaken innan den hunnit sprida sig nedströms och ned mot ytan.<br />
Vid stabil skiktning, som förekommer då varm luft passerar kallt vatten, vilket är vanligt vid<br />
frånlandsvind på sommaren, kan lävaken inte nå vattenytan vid "Tippenområdet". Den kalla<br />
luften närmast vattenytan är tung (har hög täthet) och hindrar luften i lävaken från att röra sig<br />
nedåt mot vattenytan.<br />
Den existerande teorin för lävakar bygger på att luften är neutralt skiktad, det vill säga att det<br />
varken finns någon extra stabiliserande eller omblandande effekt. Neutral skiktning är vanligt<br />
förekommande över hav vilket innebär att teorin för lävakar är tillämpbar.<br />
Seglingsområdet "Tippenområdet" som ligger i det planerade området för "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>"<br />
kommer troligen inte att påverkas av lävakarna från vindkraftverken eftersom vindförsvagningen<br />
inte når seglingshöjd (5 – 15 meter) utan är centrerad kring navhöjd. Om vindkraftparken stängs<br />
av bildas inga lävakar bakom vindturbinerna. Däremot kommer vinden lokalt att påverkas av<br />
vindkraftverkens torn. Läeffekten bakom cylindriska föremål är dock mindre jämfört med<br />
lävaken bakom en roterande rotor. Luften som tvingas passera vindkrafttornet förlorar inte någon<br />
energi till tornet till skillnad från en roterande rotor vars syfte är att omvandla energin i luften till<br />
ström.<br />
Seglingsområdet vid Långedrag är omgivet av land i alla riktningar utom för sydvästliga vindar.<br />
Vid västliga vindar kan vindförsvagning i seglingsområdet vid Långedragsflaket, cirka 3,4 km<br />
från "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" vara upp till 6 procent (vid neutral skiktning). Inverkan från lävakarna<br />
avtar med avståndet till vindturbinerna.<br />
Som exempel på seglingsbara vatten vid Dana fjord används avstånden 500 meter och cirka 2<br />
km. Seglingsområdet är omgivet av land i alla riktningar utom för sydvästliga vindar. När vinden<br />
är östlig till sydlig kan den planerade vindkraftparken ge en vindförsvagning på 11 procent (vid<br />
neutral skiktning). För det kortaste avståndet, 500 meter är vindminskningen vid 15 meters höjd<br />
från havsytan cirka 2 procent, men lävaken når inte ned till vatten ytan.<br />
Den skattade vindförsvagningen är cirka 6 procent vid Långedragsflakets yttre gräns, där<br />
avståndet till närmsta eventuella vindturbin position är cirka 3,4 km. Vi antar att
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
3<br />
vindförsvagningen från lävaken endast kan ha en mätbar konsekvens om den i sig själv är<br />
förnimbar eller mätbar. Vi konstaterar att vindstyrkan varierar kraftigt i området,<br />
mellanårsvariationen för vindstyrkan under de senaste 21 åren är 9 procent. Om man ska<br />
upptäcka en försvagning av sommarmedelvinden på 6 procent måste man mäta vinden under<br />
minst 11 år. Vindstyrkeminskningarna är inte mätbara och därför inte heller förnimbara.<br />
Detta resultat gäller under mycket gynnsamma betingelser, medelvinden måste mätas under mer<br />
än 11 år för att få en högre noggrannhet. Vindklimatet måste vara stationärt vilket det inte är;<br />
vinden ändrar sig på decennieskala, på sekelskala och så vidare. Resultatet betyder därför i<br />
praktiken att en vindförsvagning på 6 procent från den planerade anläggningen inte är mätbar.
Innehåll<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
4<br />
1 INLEDNING 5<br />
2 VINDENS NATURLIGA VARIATION 6<br />
2.1 Variationer på olika rumskalor 6<br />
2.2 Variationer i höjdled 6<br />
2.3 Variationer på olika tidsskalor 7<br />
2.4 SMHI stationen Vinga 11<br />
3 EN KORT INTRODUKTION TILL NÅGRA METEOROLOGISKA BEGREPP<br />
13<br />
3.1 Gränsskiktet 13<br />
3.2 Turbulens och byighet 14<br />
3.3 Atmosfärens stabilitet 15<br />
4 VINDKRAFTVERK OCH LÄVAKAR 17<br />
4.1 Vindkraftverk 17<br />
4.2 Vakteori 18<br />
4.3 Lävakens utbredning vid olika vädersituationer 19<br />
4.4 Vindtunnelexperiment 21<br />
5 RESULTAT 23<br />
5.1 Inledning 23<br />
5.2 Lävakens påverkan på vinden 24<br />
5.3 Lävakens utbredning nedströms 27<br />
5.4 Strömning kring ett vindkraftverk 27<br />
6 ANALYS OCH DISKUSSION 29<br />
6.1 Vindens naturliga variation i området 29<br />
6.2 Mätbart och förnimbart 31<br />
REFERENSER 33<br />
APPENDIX 1 34<br />
APPENDIX 2 36
1 INLEDNING<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
5<br />
<strong>Göteborg</strong> Energi överväger att bygga en vindkraftpark i Hake fjord som ligger mellan farlederna<br />
i inloppet till <strong>Göteborg</strong>. I samband med vindkraftsatsningar görs utredningar av olika slag, från<br />
hur blåsig platsen är till beskrivningar av miljön, hur det ser ut idag och en undersökning av hur<br />
området kan påverkas av en eventuell vindkraftpark. Som en del av dessa undersökningar har<br />
Vattenfall Power Consultant AB 1 av SWECO Environment AB fått i uppdrag att skatta<br />
vindkraftparkens påverkan på seglingen i området framför allt på tre platser, vid<br />
"Tippenområdet" mellan farlederna, Långedragsflaket utanför Långedrag och Dana fjord sydöst<br />
om Hönö, se Figur 1. När undersökningen görs 2010/2011 är vindkraftverkens placeringar ännu<br />
inte bestämda, det röda området visar den ungefärliga platsen för den planerade vindkraftparken<br />
"<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>".<br />
2011 förvärvade Pöyry Oyj majoriteten av Vattenfall Power Consultant AB och i samband med<br />
det bytte Vattenfall Power Consultant AB namn till Pöyry SwedPower AB.<br />
I samband med uppdateringen av denna rapport finns en preliminär lokalisering av<br />
vindkraftverken. Det kortaste avståndet mellan utredningsområdet för "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" och<br />
Långedrags Segelsällskaps västra kappseglingsområde är cirka 2 km och avståndet till den<br />
närmsta eventuella turbinpositionen är cirka 3,4 km. Som exempel på avstånd mellan<br />
utredningsområdet och seglingsbara vatten i Dana fjord används 500 meter och cirka 2 km. Vid<br />
skattningen av vindförsvagningen diskuteras effekterna under seglingssäsongen, april till och<br />
med oktober.<br />
Figur 1. Översiktskarta över <strong>Göteborg</strong>s skärgård. Det röda området visar den planerade<br />
vindkraftparken "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" ungefärliga placering och de tre blå cirklarna visar<br />
seglingsområden vid Dana fjord (vänster), "Tippenområdet" (mitten) och Långedragsflaket<br />
(höger). Den röda pilen visar SMHI-stationen Vinga.
2 VINDENS NATURLIGA VARIATION<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
6<br />
Vinden är inte konstant utan varierar ständigt både i rummet och över tid. I detta kapitel beskrivs<br />
olika aspekter av vindens variation och hur stor variation vi kan förvänta oss inom det aktuella<br />
området. Sist i kapitlet ges en kort beskrivning av SMHI's mätstation på Vinga. Vinddata från<br />
Vinga används för att illustrera den lokala variationen på olika tidsskalor.<br />
2.1 Variationer på olika rumskalor<br />
Processer i atmosfären sker på olika skalor både i tid men också i rummet. Den största rumskalan<br />
omfattar hela jordklotet och kallas den planetära skalan. Processer på denna skala är till exempel<br />
säsongsvariationer, med en tidsskala på flera veckor och längdskala på tusentals kilometer.<br />
Utvecklingen av lågtryck (cykloner) och varm – och kallfronter sker på den regionala skalan där<br />
längdskalan är hundratals kilometer och tidsskalan är några dygn.<br />
På den lokala skalan har topografin och terrängen stort inflytande på vinden. Längdskalan är<br />
några tiotals kilometer och tidsskalan är en del av ett dygn. Ett exempel är sjöbrisen som under<br />
sommar förmiddagar blåser från havet och in över land och små stackmoln bildas ofta nära<br />
kusten. Under varma sommardagar kan vindstyrkan vara upp mot 10 m/s. På kvällen vänder<br />
vinden och det blåser från land och ut över havet igen (landbris).<br />
På den minsta skalan, mikroskalan sker förändringar snabbt från minuter till någon timme som<br />
till exempel när vattendropparna ett litet stackmoln (cumulusmoln) blir fler och växer sig större<br />
av vattenångan som finns i luften. Molnet kan under några timmar växa och bli ett bymoln<br />
(cumulunimbusmoln), se Figur 2.<br />
2.2 Variationer i höjdled<br />
I höjdled börjar de atmosfärsiska processerna strax ovanför markytan och sträcker sig cirka tio<br />
kilometer upp, högre upp är luften varm och torr vilket skapar en naturlig gräns. Ett mäktigt<br />
bymoln kan täcka in hela den vertikala skalan. Molnets undersida ligger ungefär tio meter från<br />
markytan och sträcker sig upp till den naturliga gränsen, därefter kan molnet bara breda ut sig i<br />
sidled. När molntoppen breder ut sig i höjdled kallas det för ett städ, se Figur 2.
Städ<br />
Stackmoln<br />
Figur 2. Stackmoln och ett mäktigt bymoln med städ.<br />
2.3 Variationer på olika tidsskalor<br />
Bymoln<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
7<br />
Ett mätinstrument mäter typiskt vindstyrkan en gång per sekund och bildar därefter medelvärden<br />
över tio minuter. Vindstyrkan varierar både på korta tidsskalor från några sekunder till ett dygn<br />
och på långa tidsskalor som mellan olika säsonger och år. Ett exempel på variationen mellan två<br />
år visas i Figur 3. Den vänstra figuren visar hur vinden varierat mellan april och oktober 2009<br />
och den högra visar samma period för 2010. För att öka tydligheten visas dygnsmedelvärden. Det<br />
var blåsigare under juni – juli 2009 jämfört med samma period under 2010. Figuren visar också<br />
att det i allmänt är blåsigare under hösten än under sommaren.<br />
Ett exempel på vindens variation under en månad exemplifieras i Figur 4, i detta fall är det<br />
september 2010 som visas. Vinden varierar mellan någon meter per sekund vilket syns som små<br />
krusningar på kurvan till stora toppar och dalar där skillnaden mellan topp och dal är som mest<br />
tolv meter per sekund under mätperioden. Variationerna beror på att lågtryck tillsammans med<br />
varm – och kallfronter passerar området där mätstationen står.
Vindstyrka [m/s]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov<br />
2009<br />
Vindstyrka [m/s]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
8<br />
2010<br />
Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov<br />
Figur 3. Vindens variation under april – oktober, dygnsmedelvärden. Den vänstra figuren visar<br />
2009 och den högra 2010. Data från SMHI stationen Vinga.<br />
Vindstyrka [m/s]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
09/05 09/12 09/19 09/26<br />
Figur 4. Vindens variation under en månad (september 2010), 10-minuters medelvärden. Data från<br />
SMHI stationen Vinga.<br />
En typisk variation av vindstyrkan under ett dygn visas i Figur 5. Vinden är svag under de tidiga<br />
morgontimmarna och ökar under förmiddagen för att sedan avta under eftermiddagen och<br />
kvällen. Dygnsvariationen kan vara flera meter per sekund och beror på att solen värmer luften<br />
nära marken, luften stiger och ersätts med svalare luft. Framåt dagen är temperaturskillnaden<br />
utjämnad och omblandningen (vinden) minskar.<br />
Vindens variation på sekundskala visas i Figur 6. Även på så korta tidsskalor kan vindens<br />
variation uppgå till flera meter per sekund. Figuren visar att variationer på mer än 1 m/s<br />
förekommer cirka tio gånger under denna 10-minuters period. Vindstyrkan varierar från 2 till 5<br />
m/s och medelvärdet är 3,8 m/s. Vindens variation är högre nära vattenytan (cirka 5 meter från<br />
vattenytan) eftersom luften bromsas upp mot underlaget och turbulensen ökar. Skillnaderna är<br />
dock mindre över hav eftersom vattenytan är slätare jämfört med en landyta.<br />
2010
Vindstyka [m/s]<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
00:00 06:00 12:00<br />
Tid [h]<br />
18:00 00:00<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
9<br />
medelvind<br />
byvind<br />
Figur 5. Vindens variation under ett dygn. Den blå linjen är 10-minuters medelvind och den röda är<br />
byvinden (det högsta uppmätta värdet under en timme). Data från Älvsborgsbron, april 2003 .<br />
vindstyrka (m/s)<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 100 200 300<br />
tid (s)<br />
400 500 600<br />
Figur 6. Vindens variation under 10 minuter. Den blå linjen visar vindstyrkan. Den streckade gröna<br />
linjen visar 10-min medelvärdet, de rosa linjerna är turbulensen (vindstyrkans standard avvikelse)<br />
och den streckade blå linjen är byvinden (det uppmätta högsta värdet under en timme).
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
10<br />
Figur 7 visar vindriktningen under en månad mätt på Vinga. Vinden är övervägande nordnordostlig<br />
vind i början av september till sydvästlig i mitten av månaden. Vinden byter riktning<br />
även på kortare tidsskalor, till exempel från nordostlig till västlig vind på mindre än 6 timmar, se<br />
Figur 7. Precis som vindstyrkans månadsvariation styrs detta till stor del av hög– och lågtryck<br />
som passerar området. Vindriktningens variation under ett dygn visas i Figur 8. Under detta dygn<br />
har vinden varit sydostlig och övergått till nordvästlig vind under kvällen.<br />
Vindriktningens variation på sekundskala visas i Figur 9. På denna skala syns vindriktningens<br />
ständiga variation tydligt som små krusningar på kurvan.<br />
Vindriktning [grader]<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
09/05 09/12 09/19 09/26<br />
Figur 7. Vindriktning september 2010. Vindriktningen mäts medsols från norr, 90 o betyder östlig<br />
vind, 180 o är sydlig och 270 o är västlig vind. Den röda rektangeln visar ett exempel på en snabb<br />
ändring (mindre än 6 timmar) av vindriktningen. Data från SMHI stationen Vinga.<br />
Vindriktning [grader]<br />
340<br />
320<br />
300<br />
280<br />
260<br />
240<br />
220<br />
00:00 06:00 12:00<br />
Tid [h]<br />
18:00 00:00<br />
Figur 8. Vindriktningens variation under ett dygn. Vindriktningen i figuren är sydvästlig (225 o ) till<br />
nordnordvästlig (330 o ). Data från SMHI stationen Vinga.
Vindstyrka (grader)<br />
270<br />
260<br />
250<br />
240<br />
230<br />
220<br />
210<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
11<br />
200<br />
0 100 200 300<br />
Tid (s)<br />
400 500 600<br />
Figur 9. Vindriktningens variation under 10 minuter. Vindriktningen i figuren är sydvästlig (225 o ) till<br />
västlig (270 o ).<br />
2.4 SMHI stationen Vinga<br />
SMHI har en meteorologisk mätstation på ön Vinga som är belägen längst ut i <strong>Göteborg</strong>s<br />
skärgård, cirka 15 km från fastlandet. Den 10 m höga masten står på en bergknalle och området<br />
öppet i alla vindriktningar, se Figur 10. Mätstationen har varit i drift sedan 2008.<br />
Mätningarna från Vinga visar en tydlig variation på olika tidsskalor från mellanårsvariationer till<br />
månader, dagar och timmar. Vinga är en havsbaserad mätstation som kan anses vara<br />
representativ för vinden vid "Tippenområdet". Vid Långedrag är vinden svagare när det blåser<br />
från vissa vindriktningar, till exempel vid frånlandsvind eftersom vinden då bromsas upp över<br />
land, se Figur 1.
Anemometer<br />
(vindstyrka)<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
12<br />
Vindflöjel<br />
(vindriktning)<br />
Figur 10. SMHI stationen Vinga (x = 639745, y = 124915). De röda pilarna visar anemometern som<br />
mäter vindstyrka och vindflöjeln som mäter vindriktningen. Bakom masten syns fyren på Vinga.<br />
Den svarta cirkeln markerar fyrens mätstation som också består av en anemometer och en<br />
vindflöjel. Foto från SMHI.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
13<br />
3 EN KORT INTRODUKTION TILL NÅGRA METEOROLOGISKA<br />
BEGREPP<br />
För att beskriva hur vindkraftverk påverkar vinden i området de är placerade i kan det behövas en<br />
kort introduktion till några meteorologiska begrepp. Kapitlet börjar med en vertikal indelningen<br />
av atmosfären där bland annat gränsskiktet ingår och en beskrivning av skillnaden mellan<br />
turbulens och byvind. Därefter beskrivs lävaken som bildas bakom ett vindkraftverk och<br />
lävakens utseende vid olika vädersituationer visualiseras med hjälp av bilder på skorstensrök<br />
(plymer).<br />
3.1 Gränsskiktet<br />
Atmosfären delas in i olika delar där den lägsta delen kallas troposfären och som sträcker sig från<br />
markytan och cirka tio kilometer upp. I troposfären finns det vi förknippar med väder, det vill<br />
säga fuktighet (vattenånga), moln och nederbörd. Troposfären delas i sin tur in i olika delar och<br />
området från markytan och upp till en kilometer upp kallas för gränsskiktet eller ytskiktet.<br />
Gränsskiktet påverkas i stor utsträckning av markytan. Vinden bromsas upp mot den ojämna<br />
markytan vilket gör att vindhastigheten ökar med höjden samtidigt som vinden vrider sig.<br />
Vindens variation med höjden, vindprofilen är olika över hav och land eftersom underlaget är<br />
olika. Över land bromsas vinden kraftigt av den ojämna markytan och vindprofilen blir brantare<br />
jämfört en vindprofil över hav, eftersom havsytan är mjukare bromsas vinden upp långsammare,<br />
se Figur 11.<br />
Figur 11. Schematisk illustration av vindprofiler över land (vänster) och hav (höger). Markytan är<br />
ojämnare över land vilket gör att vinden bromsas upp snabbare och vindprofilen blir brantare<br />
jämfört över den jämnare havsytan.
3.2 Turbulens och byighet<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
14<br />
Vinden är inte konstant utan ändrar ständigt hastighet och riktning. I den turbulenta vinden finns<br />
virvlar av alla storlekar från hundratals meter ned till någon millimeter. Virvlarna blir mindre och<br />
mindre och så småningom löses de upp när deras rörelseenergi övergår till värmeenergi. Den<br />
turbulenta vinden är slumpmässig eftersom det inte går att förutsäga vilken hastighet den har vid<br />
en viss tidpunkt och plats, däremot kan man ge en statistik beskrivning av vinden. Den turbulenta<br />
vinden är inte heller linjär vilket betyder att små ändringar kan skapa stora förändringar i vinden.<br />
Strömlinjeformade föremål som till exempel en flygplansvinge stör inte den omgivande luften i<br />
så stor utsträckning medan vingen på ett vindkraftverk virvlar om luften nedströms. Hur länge<br />
turbulensen finns kvar bakom föremålet, till exempel ett vindkraftverk beror på objektets storlek<br />
och form, vindens hastighet och luftens stabilitet. Det sistnämnda handlar om hur luftens rörelser<br />
förstärks eller dämpas vid olika vädersituationer och beskrivs vidare i avsnitt 3.3.<br />
Figur 12. Strömlinjer kring ett föremål. Fotografi från Mouvements de l'air, Georges Didi-Huberman<br />
och Laurent Mannoni.<br />
Skillnaden mellan turbulens och byighet beror ofta på sammanhanget, i dagligt tal beskriver man<br />
ofta vinden som byig om vindstyrkan varierar snabbt under kort tid. I meteorologiska<br />
sammanhang är byvinden det högsta uppmätta värdet under en timme medan turbulensen är<br />
vindstyrkans standardavvikelse. Vindens variation vid Älvsborgsbron uppmätt under ett<br />
september dygn visas i Figur 13, den blå linjen visar tio minuters medelvärde av vindstyrkan, de<br />
svarta streckade linjerna visar turbulensen och den röda linjen är byvinden. Turbulensen är lägre<br />
än byvinden men byvinden är mer påverkad av slumpen eftersom det är det högsta värdet under<br />
en timme medan turbulensen är baserad på tio minuters medelvärden.
Vindstyka [m/s]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
15<br />
medelvind<br />
turbulens<br />
turbulens<br />
byvind<br />
00:00 06:00 12:00<br />
Tid [h]<br />
18:00 00:00<br />
Figur 13. Vindens variation under ett dygn. Den blå linjen visar 10-minuters medelvärden, den<br />
svarta streckade är turbulensen och den röda är byvinden. Data från Älvsborgsbron, april 2003.<br />
Markytans ojämnhet och temperatur skillnader i luften är faktorer som påverkar hur turbulent<br />
vinden är. Till exempel skapar skog mer turbulens jämfört med en slät åker vilket illustreras i<br />
Figur 14. Vinden blir också mer turbulent vid tillfällen då vi har kall luft ovanför en varm<br />
vattenyta, detta är en vanlig situation under hösten. Den omvända situationen då vi har varm luft<br />
ovanför en kall yta dämpar turbulensen.<br />
Figur 14. Schematisk illustration av vindstyrka och turbulens över skog och öppen mark.<br />
Vindstyrkan ökar med höjden och turbulensen är större över skog.<br />
3.3 Atmosfärens stabilitet<br />
I atmosfären varierar luftens temperatur med höjden vilket får betydelse för hur luften rör sig<br />
eller om luftens vertikala rörelser dämpas eller förstärks. Stabiliteten delas in i tre olika<br />
kategorier, instabil, neutral eller stabil. För att beskriva stabiliteten och därmed rörelsen i<br />
atmosfären jämförs ofta temperaturen hos en avgränsad mängd luft, en luftbubbla, med<br />
temperaturen hos den omgivande luften.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
16<br />
Vid instabil skiktning är luftbubblan varmare och lättare än den omgivande luften. En luftbubbla<br />
som stiger uppåt i atmosfären kommer då att fortsätta röra sig uppåt vilket illustreras i den högra<br />
delen av Figur 15, det innebär att omblandningen av luften förstärks. Instabil skiktning har vi till<br />
exempel under mulna blåsiga höstdagar eller under varma sommardagar. Vid instabil skiktning är<br />
luften oftast väl omblandad i hela gränsskiktet.<br />
Vid stabil skiktning är luftbubblan tyngre och kallare än den omgivande luften. En luftbubbla<br />
som är på väg uppåt i atmosfären kommer då att sjunka nedåt igen vilket illustreras i den vänstra<br />
delen av Figur 15, det innebär att omblandningen av luften dämpas. Stabil skiktning har vi under<br />
kalla klara nätter.<br />
En inversion är en kraftig stabil skiktning (en kraftig temperatur ökning med höjden) som<br />
dämpar turbulensen och lägger sig som ett lock över gränsskiktet. Ofta är luften instabilt skiktad<br />
under inversionen. Inversioner har stor betydelse för spridningen av föroreningar i luften. Om<br />
utsläppskällan ligger ovanför inversionen begränsas transporten ned i gränsskiktet medan<br />
luftkvalitén kraftigt försämras om utsläppskällan befinner sig under inversionen. Den turbulenta<br />
omblandningen gör att utsläppen sprids i hela gränsskiktet och stannar kvar så länge inversionen<br />
är kvar.<br />
Figur 15. Schematisk illustration av stabil skiktning till vänster och instabil skiktning till höger. De<br />
färgade cirklarna illustrerar en stigande luftbubblas temperatur i förhållande till den omgivande<br />
temperaturen och luftbubblans rörelse riktning. Potentiell temperatur är ett meteorologiskt<br />
begrepp som innebär att man inte tar hänsyn till luftens fuktighet.<br />
Neutral skiktning är ett mellanting mellan stabil och instabil skiktning vilket betyder att de<br />
vertikala rörelserna är opåverkade. Luftbubblan har samma temperatur som den omgivande<br />
luften och rör sig hela tiden upp och ned i atmosfären. Neutral skiktning är vanlig under blåsiga<br />
dagar.<br />
Teoretiskt baserade vertikala profiler för olika typer av skiktning visas i Figur 16. Vid stabil<br />
skiktning till exempel under våren när markytan är kall och luften strax ovanför är varmare så<br />
ökar vindstyrkan snabbare med höjden. Vid instabil skiktning är luften strax ovanför markytan<br />
varmare än luften en bit upp vilket leder till att luften omblandas. Vid instabil skiktning ökar<br />
vindstyrkan långsammare med höjden. Neutral skiktning är ett mellanting mellan stabil och<br />
instabil skiktning.
s<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
17<br />
Figur 16. Vindens variation med höjden för stabil och instabil skiktning samt en logaritmisk profil.<br />
Alla kurvorna är teoretiska.<br />
4 VINDKRAFTVERK OCH LÄVAKAR<br />
4.1 Vindkraftverk<br />
Vindkraftverk med horisontell axel kan vridas så att rotorn och vingarna hela tiden pekar mot<br />
vindriktningen. Hos en del modeller kan vingarna deformeras av sin egen tyngd (tyngdkraften)<br />
vilket gör att de drivs sakta runt av en elmotor även när vindkraftverket är avstängt. Två vanliga<br />
begrepp i vindkraftsammanhang är navhöjd, vilket är avståndet från marken och upp till rotorn,<br />
och rotordiameter. Dessa två begrepp är illustrerade i Figur 17.<br />
Figur 17. Schematisk illustration av ett vindkraftverk.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
18<br />
Effekten från ett vindkraftverk varierar med vindhastigheten, se Figur 18. Vindturbinen börjar<br />
normalt producera ström vid 3 m/s därefter ökar effekten tills den når sitt maxvärde, i figuren 2,5<br />
MW vid cirka 16 m/s sedan planar kurvan ut. Maxvärdet varierar för olika vindturbinmodeller.<br />
När det blåser mer än 25 m/s stängs vindkraftverket ned eftersom slitaget på vindturbinen ökar<br />
utan att mer effekt utvinns.<br />
I ett vindkraftverk omvandlas rörelseenergi till ström vilket gör att luften bromsas samtidigt som<br />
rotorbladen gör vinden mer turbulent bakom vindkraftverket. Vindturbinens effekt beror på<br />
rotorns diameter. Längre vingar ger mer energi. Teoretiskt går det som mest att utvinna 59<br />
procent av vindens energi.<br />
Figur 18. Ett exempel på en effektkurva för ett vindkraftverk.<br />
4.2 Vakteori<br />
Luften utövar ett vridmoment på vindturbinen och utsätts samtidigt själv för ett lika stort men<br />
motriktat vridmoment. Det gör att luften bakom vindturbinen roterar åt motsatt håll mot<br />
vindturbinen, som en långsträckt virvel och en lävak uppstår nedströms. Vingspetsarna gör att<br />
vinden börjar rotera och virvlarna rör sig nedströms bakom vindturbinen och luften i lävaken blir<br />
turbulent. Vinden försvagas vid navhöjd strax bakom vindturbinen eftersom rörelse energi tas<br />
från vinden. Turbulensen gör att luften blandas om och nedströms vindturbinen är<br />
vindförsvagningen jämt fördelad i hela lävaken.<br />
Lävaken som bildas bakom vindkraftverket kan delas upp i två regioner, närområdet (< 3<br />
rotordiametrar från vindturbinen) och fjärrområde (> 15 rotordiametrar från vindturbinen). I<br />
närområdet påverkas strömningen av rotorbladens utseende medan vaken i fjärrområdet enbart<br />
beror på dragkraften och på den turbulenta rörelse energin som skapas av rotorn.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
19<br />
Nedströms vindturbinen blandas den roterande turbulenta luften med ostörd luft vilket gör att<br />
lävakens volym ökar. Utspädningen gör att lävaken alltmer liknar den omgivande luften och<br />
vindturbinens påverkan avtar. Vindstyrkan ökar medan turbulensen och virvlingen minskar och<br />
så småningom når lävaken vattenytan. På ett visst avstånd från vindturbinen är lävaken inte<br />
längre märkbar.<br />
Lävakar har betydelse för energiproduktionen i vindkraftparker. Om vindturbinerna läar varandra<br />
minskar energiproduktionen med några procent. Omblandningen ökar om luften är turbulent och<br />
därför kan turbulens som skapas av närliggande vindkraftverk leda till snabbare återhämtning av<br />
vindstyrkan, det vill säga lävaken fylls igen snabbare.<br />
En schematisk illustration av en lävak bakom en vindturbin visas i Figur 19. Lävaken har ett<br />
konformat utseende där vindförsvagningen är störst vid navhöjd strax bakom vindturbinen.<br />
Lävaken vidgar sig nedströms och det krävs ett visst avstånd innan vindförsvagningen når<br />
seglingshöjd och ytterligare en sträcka innan den når vattenytan. Lävakens utbredning och när<br />
vindförsvagningen når vattenytan beror på vädersituationen och atmosfärens skiktning.<br />
Ostörd vind<br />
Rotation<br />
Svagare vind<br />
Rotation<br />
Turbulens<br />
Figur 19. Schematisk illustration av en vak bakom en vindturbin.<br />
4.3 Lävakens utbredning vid olika vädersituationer<br />
Vaken späds ut och<br />
försvinner nedströms.<br />
På ett visst avstånd når vaken ytan<br />
För att skapa oss en (intuitiv) bild av lävakens utbredning nedströms en vindturbin kan vi<br />
använda rökplymer från skorstenar. Till skillnad från en lävak är rökplymer inte turbulenta vilket<br />
gör att rökplymer blandas ut långsammare och syns därmed tydligare och under längre tid. De tre<br />
följande figurerna visar hur skorstensrök breder ut sig vid olika vädersituationer och används för<br />
att åskådliggöra lävakens utbredning.<br />
Under dagar med klart väder och svag vind till exempel vid en högtryckssituation dämpas luftens<br />
rörelse och luften är stabilt skiktad. I dessa situationer får lävaken eller rökplymen ett smalt<br />
utseende och skorstens rök kan sträcka sig långt nedströms vilket illustreras i Figur 20. Andra<br />
tillfällen då luften är stabilt skiktad är när varm luft passerar kallt vatten, vilket är vanligt under<br />
vintern och våren.
Figur 20. Rökplym för en vädersituation med stabilt skiktad luft.<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
20<br />
Under mulna blåsiga dagar blandas luften om och skiktningen är instabil och skorstensröken<br />
sprider sig ned mot marken vilket illustreras i Figur 21. I en sådan situation kommer lävaken<br />
bakom en vindturbin att vara utbredd men eftersom luften blandas om fylls vaken snabbt igen.<br />
Andra situationer med instabil skiktning är då kall luft passerar varmt vatten till exempel under<br />
hösten.<br />
Rökplymen i Figur 21 sprider sig ned mot marken men inte i höjden. Detta är en vanlig situation,<br />
luften är instabilt skiktad nära marken och ovanför finns en inversion (extremt stabilt skiktad<br />
luft) som begränsar den vertikala spridningen av röken.<br />
Figur 21. Rökplym för en vädersituation med instabilt skiktad luft nära marken och en inversion<br />
ovanför.<br />
Under blåsiga dagar är luften neutralt skiktad i en sådan situation sprider sig skorstensröken åt<br />
alla håll och plymen får ett konformat utseende, se Figur 22. Den existerande teorin för lävakar<br />
bygger på att luften är neutralt skiktad det vill säga det finns varken någon stabiliserade eller<br />
omblandande effekt.<br />
Figur 22. Rökplym för en vädersituation med neutral till svagt stabilt skiktad luft.
4.4 Vindtunnelexperiment<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
21<br />
Naturen är komplex och det kan vara svårt att hitta rätt förhållande för den process eller fenomen<br />
man vill studera. Som komplement till mätningar i fält används vindtunnelexperiment och<br />
modellstudier. I vindtunnelexperiment bygger man upp en nedskalad modell av det man vill<br />
studera, till exempel lävakar som bildas bakom vindturbiner. Fördelen är att man kan styra<br />
miljön, till exempel vindstyrka och vindriktning och på så sätt isolera de fenomen man vill<br />
studera.<br />
Lävakar har stor betydelse för hur mycket ström som produceras och för slitaget på<br />
vindturbinerna. I ett arbete av Chamorro och Porté-Agel, 2009 studerades turbulens och<br />
vindförsvagning i lävaken nedströms vindturbiner i ett neutralt gränsskikt för både jämna och<br />
ojämna underlag. Eftersom havsytan är slät (jämfört med en skog till exempel) återges enbart<br />
resultaten från studierna gjorda över en jämn yta. Resultaten från deras studier visar att:<br />
Turbulensen inte är jämt fördelad i hela lävaken utan att den är högre i den övre delen av<br />
lävaken och lägre i den nedre delen. Notera att Figur 19 är en schematisk bild för att<br />
illustrera lävaken bakom en vindturbin.<br />
Resultat från vindtunnelexperimentet över jämn yta visas i Figur 23. Figurerna visar<br />
vindförsvagning för fyra avstånd nedströms vindturbinen där a) är tre rotordiametrar<br />
bort, b) är fem rotordiametrar, c) är tio rotordiametrar och d) är femton rotordiametrar.<br />
Bildserien visar att vindförsvagningen är symetrisk kring navhöjd och kurvans maximum<br />
minskar med avståndet från vindturbinen samtidigt som det flyttas uppåt. Den streckade<br />
röda linjen i Figur 23 visar navhöjd och används som referenslinje för att lättare se hur<br />
maxima flyttas uppåt när avståndet från vindturbinen ökar.<br />
Figur 23 visar också att vindförsvagningen avtar med avståndet från vindturbinen och<br />
blir jämt fördelat i hela lävaken, det tydliga maxima försvinner allt mer.<br />
Vindförsvagningen är fortfarande märkbar mer än femton rotordiametrar nedströms. Den<br />
blå vertikala linjen används som referenslinje för att visa hur lävakens maxima minskas<br />
och jämnas ut när avståndet från vindturbinen ökar. Även turbulensen minskar med<br />
avståndet från vindturbinen.<br />
Markytans råhet påverkar lävakens utbredning, om ytan är jämn som till exempel över<br />
hav når vaken ytan cirka tio rotordiametrar nedströms. Över en ojämn yta når vaken<br />
marken tidigare. Notera att Figur 23 enbart visar vindförsvagningen över en jämn yta<br />
(Motsvarande figur för ojämn yta är Figur 7 i Chamorro och Porté-Agel, 2009 ).
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
22<br />
Figur 23. Vindförsvagningen på olika avstånd från vindturbinen för jämn yta. Den streckade röda<br />
linjen visar navhöjd och används som referenslinje för att lättare se hur maxima flyttas uppåt när<br />
avståndet från vindturbinen ökar. Den blå vertikala linjen används som referenslinje för att visa<br />
hur lävakens maxima minskas och jämnas ut när avståndet från vindturbinen ökar. Den svarta<br />
linjen indikerar 15 meters nivån. Bildserien kommer från Chamorro och Porté-Agel, 2009.
5 RESULTAT<br />
5.1 Inledning<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
23<br />
Som vi tidigare nämnt är vindens variation i tid och rum stor, även på korta tidsskalor (sekunder)<br />
kan vinden variera med flera meter per sekund. Är då gradvisa förändringar av vinden som till<br />
exempel i en lävak bakom ett vindkraftverk, märkbara i en så variabel omgivning eller är det likt<br />
ljudet från en orkester som värmer upp, är det svårt att urskilja enstaka instrument i den allmänna<br />
ljudridån?<br />
Den planerade vindkraftparken "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" kommer att bestå av ett flertal vindturbiner<br />
som står utspridda i utredningsområdet. I en vindkraftpark kan de individuella lävakarna smälta<br />
samman och bilda en gemensam lävak. Hur detta sker beror på flera faktorer exempelvis<br />
avståndet mellan vindturbinerna, vindkraftverkens placering om de står på rad bakom varandra<br />
eller om de är utspridda. Figur 24 illustrerar lävakar bakom två vindkraftverk och hur den<br />
gemensamma vaken kan se ut nedströms vindturbinerna beroende på vindturbinernas placering<br />
(A och B). Utsuddningen av lävaken nedströms vindturbinen illusteras genom gråskalan i figuren<br />
och områden där lävakarna överlappar varandra illusteras med rött. Atmosfärens stabilitet,<br />
vädersituationen och vindriktning har också stor betydelse för lävakarnas utbredning. Vid instabil<br />
skiktning är omblandningen kraftig och lävaken suddas snabbt ut vilket gör att utbredningen<br />
begränsas och lävakarna hinner inte smälta samman, vilket illusteras i Figur 24 C.<br />
Det innebär att den totala läeffekterna från flera vindkraftverk överskattas om de enskilda<br />
lävakarna summeras. En bättre uppskattning av den totala läeffekten från flera vindkraftverk fås<br />
genom att multipliceras de enskilda lävakarna eller i teoreriska sammanhang utgå från den<br />
dominerande lävaken.<br />
Figur 24. Schematisk illustration av lävakar bakom två vindturbiner placerade bredvid varandra (A)<br />
och efter varandra (B) och när vakarna löses upp innan de hinner smälta samman (C).<br />
Utsuddningen av lävaken nedströms vindturbinen illusteras av gråskalan och områden där<br />
lävakarna överlappar varandra indikeras med rött.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
24<br />
I de programvaror som finns i dag för att beräkna vakförlusterna i en vindkraftpark användes<br />
olika typer av vakmodeller som utgår från antagandet att vakens diameter ökar linjärt med<br />
avståndet. Det vanligaste är att man utgår från vindminskningen från en vindturbin och därefter<br />
beräknar effekten av lävakarna från övriga vindturbiner i vindkraftparken, till exempel genom att<br />
beräkna kvadrat summan av de individuella vindminskningarna från de övriga vindturbinerna<br />
efter att områden med överlappande vakar har dragits bort.<br />
I en vindkraftpark påverkas vindturbinerna av lävakarna från de övriga vindturbinerna men också<br />
av turbulensen som uppkommer från de omgivande vindturbinerna. Turbulensen gör bland annat<br />
att lävakarna snabbare fylls igen och därmed minskar påverkan från vindturbinerna nedströms.<br />
Turbulensintensiteten är ett mått på turbulensen och beskrivs genom kvoten mellan vindens<br />
standardavvikelse och medelvinden. På grund av turbulensens slumpmässiga natur (se avsnitt<br />
3.2) får man för en given vindstyrka stor spridning i den beräknade turbulensintensiteten. De<br />
programvaror som finns idag för att beräkna energiproduktionen från en vindkraft park använder<br />
den uppmätta vindstyrkan och standardavvikelsen från en mätmast placerad i projektområdet<br />
tillsammans med mer eller mindre detaljerade turbulensmodeller. I beräkningarna tas hänsyn till<br />
turbulens som uppkommer till följd av topografi, råhet (hur ojämn markytan är),<br />
vindturbingenererad turbulens och turbulens som uppkommer till följd av hinder (t.ex.<br />
byggnader) i projektområdet. Dessa beräkningar görs vid navhöjd med syfte att beräkna<br />
energiförlusten eller skatta belastningen på vindturbinen.<br />
I detta kapitel presenteras resultaten från vår skattning av vindförsvagningen i lävaken bakom en<br />
vindturbin i en neutralt skiktad atmosfär. Vi antar att lävakarnas diameter ökar linjärt med<br />
avståndet från vindturbinen. Vidare antas att lävakarna från vindkraftparken kan approximeras<br />
med effekten från en vindturbin när vi är mer än 10 rotordiametrar nedströms vindkraftparken det<br />
vill säga att de individuella lävakarna smälter samman till en gemensam lävak. Detta innebär att<br />
vindminskningen kan vara något underskattad. Samtidigt tar vi inte hänsyn till att turbulensen<br />
som uppkommer på grund av närliggande vindturbiner vilket innebär att lävaken suddas ut<br />
snabbare och påverkan nedströms vindturbinen minskar. De programvaror som finns idag är<br />
designade för att beräkna energiminskningen på grund av vakförluster i en vindkraft. Dessa<br />
beräkningar är gjorda vid navhöjd och inte i det för seglingen intressanta området, upp till 15<br />
meters höjd från havsytan. Beräkningarna i denna rapport är teoretiska och bygger på resultaten<br />
från Chamorro och Porté-Agel, 2009 tillsammans med ekvationer som finns redovisade i<br />
Appendix 1. I beräkningarna utgår vi från ett vindkraftverk med en rotordiameter på 107 meter<br />
och en navhöjd på 90 meter.<br />
5.2 Lävakens påverkan på vinden<br />
Som vi tidigare nämnt visar experiment i vindtunnel att nära vindturbinen (mindre än fem<br />
rotordiametrar nedströms) är vindförsvagningen symetrisk med ett tydligt maximum strax<br />
ovanför navhöjd. Lävaken vidgar sig linjärt nedströms, maxima försvagas och den nedre delen av<br />
vaken närmar sig vattenytan, vilket illustreras i Figur 25. Fortsatt omblandning med ostörd luft<br />
gör att det tydliga maxima försvinner, lävaken vidgas, vindförsvagningen minskar och blir jämt<br />
fördelad i hela lävaken, se Figur 26.<br />
Vid 5 rotordiametrar nedströms vindturbinen har vinden vid navhöjd försvagats med 38 procent<br />
jämfört med den ostörda vinden på samma höjd. Nära vindturbinen, cirka 5 rotordiametrar<br />
nedströms är lävaken centrerad kring navhöjd och vindförsvagningen vid 15 meter från<br />
vattenytan är cirka 2 procent men lävaken når inte ned till vattenytan.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
25<br />
På längre avstånd, från cirka 10 rotordiametrar nedströms har lävaken vidgats och maxima är<br />
mindre tydligt, vindförsvagningen vid navhöjd är cirka 26 procent. På ännu längre avstånd<br />
nedströms kommer vindförsvagningen vertikalt att vara jämt fördelad i hela lävaken från<br />
turbinhöjd och nedåt, vilket innebär att vindförsvagningen i seglingshöjd får samma värde på 5,<br />
10 och 15 meter från havsytan, se Figur 23.<br />
Figur 25. Schematiska illustration av en vindprofil 10 rotordiametrar nedströms en vindturbin. De<br />
två svarta linjerna visar navhöjd, 90 m respektive 15 m från vattenytan.<br />
Figur 26. Schematiska illustration av en vindprofil 53 rotordiametrar nedströms en vindturbin. De<br />
två svarta linjerna visar navhöjd, 90 m respektive 15 m från vattenytan.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
26<br />
I Tabell 1 redovisas den skattade vindförsvagningen på olika avstånd från utredningsområdet för<br />
den planerade vindparken. Direkt under en vindturbin når lävaken inte seglingshöjd (5-15 meter<br />
från vattenytan), mellan 500 och 1000 meter från vindturbinen är vindförsvagningen vid 15<br />
meter från vattenytan är mindre än 10 procent. Lävaken vidgar sig med avståndet från<br />
vindturbinen och på vindförsvagningen minskar på 3,4 km är vindförsvagningen cirka 6 procent.<br />
Tabell 1. Vindförsvagningen i procent på 15, 10 och 5 meter. Vindförsvagningen på 500 och 1000<br />
meter är skattad ur Figur 23, medan övriga värden är beräknad med ekvationen i Appendix 1.<br />
Denna ekvation gäller för avstånd större än 10D.<br />
Vindstyrkan är 8 m/s Vindförsvagningen Vindförsvagningen Vindförsvagningen<br />
vid navhöjd<br />
på 15 m [%] på 10 m [%] på 5 m [%]<br />
5D (ca 500 m) 2 - -<br />
10D (ca 1000 m) 8 8 8<br />
15D (ca 1600 m)<br />
Vid Dana fjord<br />
15 15 15<br />
5D (ca 500 m) 2 - -<br />
16D (1700 m)<br />
Vid Långedrag<br />
14 14 14<br />
19D (2000 m) 11 11 11<br />
32D (3400 m) 6 6 6<br />
Figur 27. Utredningsområdet för den planerade vindkraftparken tillsammans med avstånd mellan<br />
den yttre gränsen för seglingsområdet vid Långedragsflaket. Källa: SWECO Environment AB.<br />
Som exempel på seglingsbara områden i Dana fjord används avstånden 500 meter och cirka 2<br />
km. För det kortaste avståndet är vindminskningen cirka 2 procent 15 meter från vattenytan, men<br />
lävaken når inte vattenytan och för det längsta avståndet är vindförsvagningen cirka 11 procent<br />
(se Tabell 1) under förutsättning att det är östliga, sydöstliga eller sydliga vindar.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
27<br />
Vid Långedragsflaket är det kortaste avståndet mellan seglingsområdets yttre gräns och<br />
utbredningsområdet för "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" cirka 2 km, se Figur 27. Det kortaste avståndet<br />
mellan en eventuell turbinposition (Gula Bocken) och seglingsområdets yttre gräns är 3,4 km.<br />
Vid tillfällen då vinden är västlig är den skattade vindförsvagningen inom seglingshöjden (5 – 15<br />
meter) mellan 6 och 11 procent för det längsta respektive kortaste avståndet (se Tabell 1).<br />
Vindförsvagningen för det närmsta avståndet till en eventuell turbinposition (Gula Bocken) och<br />
seglingsavståndet vid Långedragsflakets yttre gräns (32 rotordiametrar nedströms) för några<br />
olika värden på den ostörda vinden vid navhöjd redovisas i Tabell 2. Vid 3 m/s börjar vissa<br />
vindkraftverk producera ström. För vindstyrkor mellan 4 och 7 m/s är vindförsvagningen typiskt<br />
0,3 m/s eller cirka 6 procent och vid styv kuling (15 m/s) har vindförsvagningen ökar till 0,8 m/s<br />
eller 5 procent. Vid höga vindhastigheter ökar även turbulensen och lävakarna suddas ut<br />
snabbare. Tabell 2 visar också att vindförsvagningen vid Långedrag (32 rotordiametrar<br />
nedströms) minskar då vindstyrkan ökar.<br />
Tabell 2. Vindförsvagningen vid Långedrag, 32 rotordiametrar nedströms. Navhöjden är 90 m och<br />
minskningen cirka 3 procent.<br />
Vindstyrka före<br />
vindturbinen<br />
[m/s]<br />
Vindstyrka 32 D<br />
nedströms<br />
vindturbinen<br />
[m/s]<br />
Skillnad<br />
[m/s]<br />
Skillnad<br />
[%]<br />
3,0 2,8 0,2 7,0<br />
5,0 4,7 0,3 6,0<br />
8,0 7,6 0,4 5,0<br />
10,0 9,5 0,5 5,0<br />
15,0 14,2 0,8 5,0<br />
5.3 Lävakens utbredning nedströms<br />
Lävakens vertikala utbredning nedströms ett vindkraftverk är större för låga vindstyrkor och<br />
smalnar av när vindstyrkan ökar. Nära vindturbinen, 10 rotordiametrar nedströms har lävaken<br />
utvidgats med 40 procent. För ett vindkraftverk med en rotordiameter på 107 m och navhöjd på<br />
90 m innebär det att vaken befinner sig cirka 16 m ovanför vattenytan. Lävaken vidgar sig linjärt<br />
och 15 rotordiametrar nedströms befinner sig vaken inom seglingshöjd (masthöjd på 15 meter).<br />
Det betyder att lävaken kan sträcka sig mer än 6 km nedströms vindturbinen. Samtidigt som<br />
vindförsvagningen minskar med avståndet.<br />
5.4 Strömning kring ett vindkraftverk<br />
Om vindkraftparken stängs av bildas inga lävakar bakom vindturbinerna. Däremot kommer<br />
vinden lokalt att påverkas av vindkraftverkens torn, läeffekten bakom cylindriska föremål är<br />
dock mindre jämfört med bakom en roterande rotor.<br />
Tornet till ett vindkraftverk är en fast cylinderformad konstruktion i stål eller betong vilket gör<br />
att luften tvingas passera runt föremålet dock utan att förlora någon energi till skillnad från en<br />
roterande rotor vars syfte är att omvandla energin i luften till ström.<br />
Eftersom energin är bevarad kommer vindstyrkan att öka på varje sida om tornet. Bakom tornet<br />
bildas en turbulent lävak som expanderar nedströms. Eftersom den omgivande luften också är<br />
turbulent fylls lävaken snabbt igen. En schematisk illustration av en turbulent lävak bakom en<br />
cylinder visas i Figur 28.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
28<br />
Vindminskningen i lävaken är proportionell mot objektets diameter. Som tankeexperiment kan vi<br />
använda oss av kassunfyren Trubaduren som är cylinderformad med en diameter på cirka 10<br />
meter. Tornet till en vindturbin har vanligtvis en diameter på cirka 5 meter. Om exempelvis<br />
vindminskningen 1000 meter nedströms Trubaduren är 4 procent så kommer samma<br />
vindminskning från ett vindkrafttorn att uppfattas 2000 meter nedströms eftersom lävaken vidgar<br />
sig linjärt och vindkrafttornets diameter är hälften så stor som Trubadurens.<br />
Figur 28. Flödet kring en cylinder. F. M. White, Fluid Mechanics, 2d ed., McGraw-Hill, 1986.
6 ANALYS OCH DISKUSSION<br />
6.1 Vindens naturliga variation i området<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
29<br />
Den planerade vindkraftparken, "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" ligger i <strong>Göteborg</strong>s skärgård med<br />
Brännö/Galterö söderut, Öckerö i nordväst och <strong>Göteborg</strong>s kommun österut (se Figur 29).<br />
Seglingsområdet vid Dana fjord ligger nordväst om "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" och är omgivet av<br />
Hönö/Fotö och <strong>Göteborg</strong>s kommun till nordöst (Torslanda). Som exempel på seglingsbara<br />
områden i Dana fjord används 500 meter och cirka 2 km. Seglingsområdet vid Långedragsflaket<br />
vid inloppet till Göta älv och ligger öster om "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>". Det kortaste avståndet<br />
mellan seglingsområdets yttre gräns och utredningsområdet för "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" är cirka 2<br />
km och det kortaste avståndet mellan en eventuell turbinposition är cirka 3,4 km.<br />
Området har varierande marktyper från mjuka vattenytor till landområden med gräs, träd och<br />
stadsbebyggelse. Höjdvariationen i området är cirka 120 meter. Markytans skrovlighet påverkar<br />
uppbromsningen av vinden och därmed även turbulensen i området. Landområdena som kring<br />
Hake fjord gör att vinden som når "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" bromsas upp och turbulensen ökar vid<br />
frånlandsvind. Medan vinden bromsas mindre vid syd-sydvästliga vindar vilket är de vanligaste<br />
vindriktningarna i området (se Figur 29).<br />
Seglingsområdet vid Dana fjord är omgivet av land i alla riktningar utom för sydvästliga vindar.<br />
När vinden är ostlig till sydostlig kan seglingsområdet hamna i lävakarna från vindkraftverken.<br />
Figur 29 visar att dessa vindriktningar förekommer under 29 procent av tiden. Området<br />
domineras av väst-sydvästliga vindar som bromsas upp över Hönö/Fotö.<br />
Seglingsområdet "Tippenområdet" ligger i det planerade området för "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>" och<br />
kommer troligen inte att påverkas av lävakarna från vindkraftverken eftersom vindförsvagningen<br />
inte når seglingshöjd (5 – 15 meter) utan är centrerad kring navhöjd.<br />
Om vindkraftparken stängs av bildas inga lävakar bakom vindturbinerna. Däremot kommer<br />
vinden lokalt att påverkas av vindkraftverkens torn, läeffekten bakom cylindriska föremål är<br />
dock mindre jämfört med bakom en roterande rotor eftersom ingen energi går förlorad till tornet<br />
till skillnad från en roterande rotor vars syfte är att omvandla energin i luften till ström.<br />
Seglingsområdet vid Långedrag är omgivet av land i alla riktningar utom för västsydvästliga<br />
vindar. Vid västliga vindar kan vindförsvagning i seglingsområdet vid Långedragsflaket (cirka<br />
3,4 km från "<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong>") vara upp till 6 procent (vid neutral skiktning och under<br />
antagandet att vindminskningen är jämt fördelad från navhöjd och ned till vattenytan). Samtidigt<br />
påverkas vinden och turbulensen i området i stor utsträckning av landområdena som omger Hake<br />
fjord. Vindstyrkan bromsas upp över den ojämna ytan och turbulensen ökar vilket ökar vindens<br />
naturliga variabilitet i området. Inverkan från lävakarna avtar med avståndet till vindturbinerna.
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
30<br />
Figur 29. Vindros som visar vindstyrka och vindriktning från SMHI stationen Vinga, april – oktober<br />
2009 och 2010. Översiktskarta över <strong>Göteborg</strong>s skärgård. Den röda pilen visar SMHI stationen<br />
Vinga och den svarta pilen visar Långedrag. Källa: www.eniro.se<br />
Vindförsvagningen i lävaken beror på vindstyrkan före vindturbinen, på vädersituationen och<br />
skiktningen i atmosfären. Vindförsvagningen är högre vid instabil skiktning eftersom det ofta är<br />
blåsigare vid sådana tillfällen. Det betyder att lävaken får större utbredning men under kort tid,<br />
vaken fylls igen snabbt eftersom turbulensen är hög. Vid tillfällen med instabil skiktning är<br />
vinden redan byig och turbulent och vindförsvagningen i lävaken blir då mindre märkbar.<br />
Under vindsvaga sommardagar (högtryckssituationer) är stabil skiktning vanligt, likt<br />
skorstensröken blir lävaken väldefinierad, centrerad kring navhöjd och den vertikala<br />
utbredningen är begränsad. Lävaken är kvar länge eftersom turbulensen är lägre samtidigt är<br />
vindförsvagningen liten och centrerad kring navhöjd. Om vindstyrkan är svag, det blåser mindre<br />
än 3 m/s är vissa vindkraftverk inte i drift och den turbulenta lävaken bakom rotorn uppstår inte.<br />
Hösten och vintern är i allmänhet blåsigare än under sommarmånaderna. Instabil skiktning, vilket<br />
förekommer då kall luft passerar varmt vatten är vanligare under hösten och vintern. Vid instabil<br />
skiktning sker en kraftig omblandning av det lägsta luftskiktet vilket även blandar om luften<br />
vertikalt och suddar ut lävaken innan den hunnit sprida sig nedströms och ned mot ytan.<br />
Beroende på vindriktning, vädersituation och atmosfärens skiktning kommer lävakarnas<br />
påverkan på seglingsområdena att vara mindre under vintern.
6.2 Mätbart och förnimbart<br />
Vi har beräknat att vindförsvagningen är upp till sex procent i seglingsområdet vid<br />
Långedragsflaket.<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
31<br />
försvagningen bakom en enstaka vindturbin<br />
i seglingsområdet, 5-15 meter från vattenytan<br />
när vindturbinen är igång<br />
då vindriktningen är från vindturbinen mot Dana fjord respektive Långedrag, det vill säga<br />
vindriktning runt sydost-ostsydost, (cirka 120 o ) respektive väst (270 o ).<br />
vid neutral skiktning<br />
Frågan är vilken konsekvens försvagningen kan få. Vi antar att försvagningen endast kan ha en<br />
mätbar konsekvens om den i sig själv är förnimbar eller mätbar.<br />
Med förnimbar menar vi att människan objektivt kan märka ändringen med sina sinnen<br />
utan hjälpmedel.<br />
Med mätbar menar vi att ändringen säkert kan urskiljas från bakgrundsvärdet med<br />
lämpligt instrument.<br />
Vi konstaterar att medelvindstyrkan varierar kraftigt. I Figur 30 visas medelvärdet av vindstyrkan<br />
från väst (260 o till 280 o ) under 21 år för perioden april-september. Vi ser att år 2006 var lugnt<br />
med ungefär 85 procent av genomsnittet medan nästa år, 2007, var blåsigt med 115 procent av<br />
genomsnittsvinden. Ett vanligt statistiskt spridningsmått är standardavvikelsen, vilken för<br />
materialet i figuren är nio procent.<br />
För att undersöka villkoren för en mätning gör vi följande tankeexperiment. En kalibrerad<br />
vindmätare av högsta kvalitet som är monterad på bästa sätt har ett mätfel på cirka två procent.<br />
Vi måste alltså mäta en ändring på åtta procent med ett instrument som själv har ett fel på två<br />
procent. Osäkerheten i bestämningen av ändringen måste därför vara mindre än två procent.<br />
Vi nu vill upptäcka en ändring (vindförsvagning) på cirka sex procent i en sommarmedelvind där<br />
variationen mellan olika år är nio procent. Det innebär att vi måste mäta sommarmedelvinden<br />
under många år får att komma ned till ett säkert värde. I vårt fall ett värde med en osäkerhet (så<br />
kallat medelfel) på mindre än två procent.<br />
Om vi vill ha en 95 procentig säkerhet i vårt svar, vilket är en vanlig nivå inom statistik, så måste<br />
vi mäta under minst 11 år (se detaljer i Appendix 2). Eftersom instrumentet har ett mätfel på två<br />
procent kan man inte mäta förändringar som är mindre än två procent.<br />
Vid beräkningen görs en rad försiktiga antaganden. Vi antar att vinden är opåverkad vilket den<br />
inte är, inte ens under 11 år. När man mäter under flera år måste vindmätaren bytas eftersom<br />
instrumentet slits vilket ökar mätfelet. Beräkningarna är gjorda för en sommarmedelvind<br />
(seglingssäsongen april – september). Gör man beräkningarna och för ett helt år kommer<br />
variansen att öka och därmed ökar antalet år som man måste mäta. Våra antaganden gör att man i<br />
verkligheten måste mäta under mycket lång tid för att observera vindförsvagningen.
medelvindstyrka, väst, sommar, % av alla<br />
115<br />
110<br />
105<br />
100<br />
95<br />
90<br />
85<br />
80<br />
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
32<br />
Figur 30. Västvindstyrkan april-september 1989-2009 i <strong>Göteborg</strong>strakten. Staplarna visar<br />
medelvärdet som för hela perioden satts till 100 och visas av den gröna streckade linjen.<br />
Variationsvidden, uttryckt som standardavvikelse, visas av de båda röda linjerna på 100 ± 9<br />
procent.
REFERENSER<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
33<br />
Chamorro L. P. och Porté-Agel F., 2009: A wind-tunnel investigation of wind-turbine wakes:<br />
Boundary-layer turbulence effects. Boundary-Layer Meteorology 132:129-149<br />
Blom m.fl., 2005: Sannolikhetsteori och statistikteori med tillämpningar. Studentlitteratur, Lund
APPENDIX<br />
Vakteori<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
34<br />
Lävakeffekter kan beräknas teoretiskt eller undersökas i vindtunnelexperiment där man skalar<br />
ned en vindkraftpark och dess omgivning. Att mäta vakeffekterna i verkligheten är dyrt vilket gör<br />
att det inte finns så många publicerade resultat. För att teoretiskt beräkna hur mycket vindstyrkan<br />
minskar i en lävak används impulsflödet. En schematisk illustration som stöd för härledningen av<br />
vindförsvagningen finns i Figur 31. Impulsflödet q genom ytan ges av,<br />
<br />
2<br />
q U d<br />
(2)<br />
Där är luftens densitet och U är den ostörda vinden. Skillnaden i impulsflödet före och efter<br />
vindturbinen ger kraften F,<br />
F x<br />
q x0<br />
q <br />
0<br />
<br />
2<br />
2<br />
U d<br />
(<br />
U u)<br />
d<br />
(3)<br />
Där u är vindförsvagningen. Integrering av ekvation 3 ger en grov uppskattning av<br />
vindförsvagningen i medeltal u ,<br />
F<br />
u ~ (4)<br />
U<br />
Där är lävakens area. Lävaken sprider sig genom turbulent diffusion in i den omgivande luften.<br />
På tiden dt rör sig ett luftpaket sträckan dx Udt vilket ger<br />
dr<br />
dx<br />
udt<br />
u<br />
~ <br />
(5)<br />
Udt U<br />
där u ges av ekvation 4.<br />
Lävakens utbredning, r vid en viss position, x fås genom att integrera ekvation 5,<br />
~ 2 <br />
xF <br />
r <br />
<br />
U<br />
<br />
1<br />
3<br />
(6)
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
35<br />
Figur 31 Schematisk illustration av impulsflödet. U är den ostörda vinden, är ytan,<br />
u är vindförsvagningen i lävaken, r är lävakens radie och lävakens yta.<br />
Vindförsvagningen antas vara normalfördelat vilket stämmer väl överens med<br />
vindtunnelexperiment [Chamorro och Porté-Agel, 2009]. En modell för lävaken ges av<br />
u dud<br />
(7)<br />
Ansätt<br />
2<br />
r<br />
<br />
2<br />
( x)<br />
<br />
du(<br />
r,<br />
x)<br />
uˆ<br />
( x)<br />
e där du( 0,<br />
x)<br />
uˆ<br />
( x)<br />
det vill säga vindförsvagningen är som störst vid<br />
navhöjd. Normera med val av û så att<br />
2<br />
1<br />
<br />
ˆ 3<br />
3<br />
u x och ( x) x<br />
. Integrering av ekvation 7 ger<br />
2<br />
u uˆ<br />
( x)<br />
.<br />
Modellen som beskriver vindförsvagningen i lävaken blir då<br />
1<br />
4<br />
<br />
3<br />
2<br />
r<br />
<br />
2<br />
C 3<br />
2x<br />
du C x e<br />
(8)<br />
4<br />
<br />
2<br />
3<br />
3<br />
2<br />
där C x uˆ<br />
1 och C2 x (x)<br />
. Konstanterna bestäms ur Figur 12 i Chamorro och Porté-Agel,<br />
2009. Vindförsvagningen beror på den ostörda vinden och avståndet från vindturbinen. Modellen<br />
gäller inte nära vindturbinen utan på avstånd från10 rotordiametrar,<br />
4<br />
<br />
3<br />
2<br />
<br />
0.<br />
012 x 3<br />
du 5.<br />
65Ux<br />
e<br />
(9)
APPENDIX<br />
Statistisk beskrivning av förnimbart/mätbart<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
36<br />
Antag att vi vet den opåverkade medelvinden V genom mätning under många år. Vi vet<br />
genom mätningen även vindens varians, V 2 . V avser den vind vars ändring vi vill<br />
undersöka, till exempel vind från väst under april-september.<br />
Vi mäter den av vindkraftanläggningen påverkade vinden och beräknar dess medelvärde<br />
U.<br />
Skillnaden U-V beror dels av slumpen och dels av påverkan. Hur länge måste vi mäta för<br />
att med säkerhet kunna säga att påverkan minst har ett visst värde, exempelvis cirka sex<br />
procent?<br />
Vi måste också ta hänsyn till mätosäkerheten om den är betydelsefull.<br />
Vi definierar Ui som medelvinden under period nummer i, till exempel vind från riktningen 260 o -<br />
280 o under april till september ett visst år. U är en normalfördelad stokastisk variabel med<br />
väntevärde U och variansen V 2 . Mätfelet är normalfördelat väntevärde noll och varians .<br />
Den uppmätta skillnaden, S, blir då S n där n är skillnadens medelvärde bildat över n<br />
år<br />
<br />
n<br />
1<br />
<br />
n<br />
n i 1<br />
U<br />
i<br />
V<br />
.<br />
S är normalfördelad med variansen S 2 och väntevärdet noll.<br />
Skillnaden S kan anta alla möjliga värden från negativa till positiva. Om S = –6 kan det antingen<br />
bero på påverkan eller på slumpen. Vi vill nu vara säkra på att vi kan konstatera påverkan. Ett<br />
standardvillkor är att kräva en sannolikhet på 95 procent att mätresultatet inte är orsakat av<br />
slumpen. Vi vill alltså att risken att S < –6, dvs risken att vi konstaterar påverkan trots att ingen<br />
påverkan finns, skall vara liten, i vårt fall 5 procent (=100 procent – 95 procent).<br />
Sannolikheten att S < -6 av en slump då V är opåverkad, det vill säga V har samma väntevärde<br />
som U nämligen noll, är 5 procent då S 2 < 11,6 vilket vi får fram genom<br />
P(<br />
S <br />
2<br />
S N(<br />
0,<br />
)<br />
P(<br />
X 5,<br />
5/<br />
) 0,<br />
05<br />
<br />
5,<br />
5/<br />
<br />
S<br />
2<br />
S<br />
5,<br />
5)<br />
S<br />
S<br />
1,<br />
64 *<br />
5,<br />
5/<br />
1,<br />
64 <br />
11,<br />
6<br />
S<br />
<br />
0,<br />
05<br />
X S / N(<br />
0,<br />
1)<br />
<br />
<br />
S<br />
3,<br />
4<br />
där (*) fås ur tabell 1 sid. 397 i nya Blom. Variansen S 2 är<br />
2<br />
( .<br />
n<br />
2<br />
S Var<br />
n<br />
) Var(<br />
) <br />
2<br />
V
Eftersom varianserna i högerledet är kända kan vi sätta in och få fram<br />
81<br />
n 11.<br />
11,<br />
6 4<br />
8H31975.100: Vindkraften inverkan på segling<br />
37<br />
Resultatet betyder att vi måste mäta under minst 11 år för att med sedvanlig statistisk säkerhet,<br />
95 procent, påvisa en vindförsvagning på cirka 6 procent av medelvinden under april till<br />
september från västsektorn 260-280 o . Detta resultat gäller under mycket gynnsamma betingelser,<br />
vi måste till exempel veta medelvinden med mycket högre noggrannhet, vilket betyder att vi<br />
måste ha mätt den under många fler år än 11. Vindklimatet måste vidare vara stationärt vilket det<br />
inte är; vinden ändrar sig nämligen på decennieskala, på sekelskala och så vidare. Resultatet<br />
betyder därför i praktiken att en vindförsvagning på fyra procent från den planerade<br />
anläggningen inte är mätbar.
<strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong> inverkan på Elitsegling<br />
Johan Wigforss<br />
Rasmus Myrgren<br />
Elitseglare Laser –GKSS, -SWE Sailing Team<br />
2012-02-01
Innehållsförteckning<br />
1. Inledning ...................................................................................................................... 3<br />
2. Förutsättningar – Nulägesbeskrivning ......................................................................... 3<br />
2.1. Områden för segling med utgångspunkt från GKSS Långedrag .......................... 3<br />
2.1.1. Områden för träning ....................................................................................... 3<br />
2.1.2. Områden för tävling ....................................................................................... 4<br />
2.2. Områden för träning från annan hamn .................................................................. 5<br />
2.3. Områden för tävling från annan hamn .................................................................. 5<br />
3. Segling i närhet av vindkraftpark ................................................................................. 5<br />
3.1. Testsegling vid vindpark Vänern .......................................................................... 5<br />
3.2. Inom park .............................................................................................................. 6<br />
3.3. Vid Långedragsflaket ............................................................................................ 6<br />
3.4. Påverkan från vindkraftsfundament och pelare .................................................... 7<br />
3.5. Vilka skillnader medför vindkraftverks störningar jmf med andra "störningar"<br />
från ex öar, land (ex vid Långedragsflaket") eller passerande fartyg? ........................... 8<br />
3.6. Påverkan av upplevelse vid segling inom vindkraftpark ...................................... 8<br />
3.7. Kappsegling till vindkraftverk .............................................................................. 8<br />
3.8. Förbättringsförslag elitseglare .............................................................................. 8<br />
4. <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong> - Konsekvenser för elitsegling ..................................................... 9<br />
5. Referenser .................................................................................................................. 10<br />
6. Bilagor ........................................................................................................................ 11<br />
6.1. Bilaga 1 ............................................................................................................... 11<br />
2
1. Inledning<br />
<strong>Göteborg</strong> Energi överväger att bygga en vindkraftspark på Hake fjord mellan farlederna i<br />
inloppet till <strong>Göteborg</strong>. I samband med vindkraftssatsningarna görs utredningar av olika<br />
slag, däribland utreder Sweco environment AB i samråd med seglingsklubbarna hur<br />
seglingen i området kommer påverkas. <strong>Göteborg</strong> energis ambition är att tillsammans med<br />
segelklubbarna ta fram ett faktabaserat underlag för att klargöra vindkraftverkens<br />
konsekvenser. Syftet med rapporten är att beskriva hur seglings förhållanden kommer att<br />
påverkas av vindkraftparken, framförallt på de platser där man idag bedriver träning och<br />
tävling, dvs. Långedragsflaket utanför Långedrag och den s.k. ”Tippen” mellan<br />
farlederna, se figur 1.<br />
Elitseglarna har fått i uppdrag att utreda vindkraftparkens konsekvenser. För att få en bra<br />
uppfattning av seglingsförhållanden vid en vindkraftpark har testseglingar utförts i och<br />
runt Vindpark Vänern.<br />
Avståndet mellan den planerade vindkraftparken och de områden där elitseglarna tränar<br />
idag är mellan 2,2 km (Rivö fjord öst/sydöst om farled, figur 1) och 4,5 km<br />
(Långedragsflaket) (Rödmarkerade områden i figur 1).<br />
Vid utredning av vindkraftparkens konsekvenser utgår vi från dagens situation där öar,<br />
fastland och förbipasserande fartyg utgör naturliga störningsmoment. I rapporten beaktas<br />
endast den förändring som vindkraftparkens tillkommande kan innebära.<br />
2. Förutsättningar – Nulägesbeskrivning<br />
2.1. Områden för segling med utgångspunkt från GKSS Långedrag<br />
2.1.1. Områden för träning<br />
Den dagliga träningen utgår från GKSS hamn i Långedrag, där träningen oftast bedrivs<br />
på vattnet direkt utanför hamnen på Långedragsflaket, alternativt på Rivö fjord öst/sydöst<br />
om farled, se rödmarkerat område i figur 1. Vid enstaka tillfällen under året tränar<br />
elitseglarna även på Hake fjord och Dana fjord, se gulmarkerat område i figur 1.<br />
3
Figur 1; Markerade områden som används för träning.<br />
2.1.2. Områden för tävling<br />
För tävlingar på nationell och internationell nivå krävs ett område om ca Ø 1NM (1NM =<br />
1852m) utan hinder för att kunna genomföra kappsegling med större fält om ca 50 båtar<br />
eller fler.<br />
Med utgångspunkt från GKSS hamn i Långedrag är Hake fjord den närmst belägna ytan<br />
där nationell och internationell kappsegling kan genomföras, se rödmarkerat område i<br />
figur 2. Område direkt utanför GKSS hamn i Långedrag, Långedragsflaket, lämpar sig<br />
endast för mindre regionala kappseglingar på en kortare bana, då öar och grund begränsar<br />
ytan till ca Ø 0,5nm, se gulmarkerat område i figur 2. Långedragsflaket används dock för<br />
nationella och internationella tävlingar i Matchracing, då denna typ av segling kräver<br />
mindre yta.<br />
Rivö fjord har också stort seglingsbart vatten, dock begränsas ytan av farled samt<br />
ankringsplats för fartyg, vilket omöjliggör genomförande av kappsegling på området.<br />
4
Figur 2; Markerade områden som används för kappsegling.<br />
Andra alternativ för kappsegling på bana med jollar med utgångspunkt från GKSS hamn i<br />
Långedrag finns ej, då utsegling till eventuellt område skulle bli alltför långt. Utsegling<br />
till Kappseglingsområde på Hake fjord är ca 3NM, vilket är på gränsen till för långt av<br />
vad som anses lämpligt för jollar.<br />
2.2. Områden för träning från annan hamn<br />
Vid träning med utgångspunkt från annan hamn i <strong>Göteborg</strong>s närhet (inom 50km) används<br />
Marstrand, Kullavik och Lerkil. Dessa hamnar används framförallt vid träningsläger, men<br />
också för vardagsträning vid 2-4 veckor om året.<br />
2.3. Områden för tävling från annan hamn<br />
Vid tävling från annan hamn i <strong>Göteborg</strong>s närhet används idag Marstrand. Man bedriver<br />
främst seglingar av ”match racing” format som kräver mindre seglings utrymme jämfört<br />
med segling i de olympiska klasserna. De olympiska klasserna kräver även större<br />
utrymme på land då båtarna står på land då de ej seglas.<br />
3. Segling i närhet av vindkraftpark<br />
3.1. Testsegling vid vindpark Vänern<br />
Se Bilaga 1 för protokoll från testsegling.<br />
Testseglingen genomfördes under två dagar med instabil luftmassa. Vid annan temperatur<br />
5
och väderförhållanden kan konsekvenserna från vindkraftparken skilja sig mot<br />
testseglingens resultat.<br />
Två båtar av samma typ, Laserjolle, användes samtidigt under testseglingen för att kunna<br />
uppfatta och bedöma påverkan i vindstyrka och vindriktning. Upprepande segling mot<br />
och inom vindkraftpark genomfördes för att minimera eventuella skiftningar från<br />
naturliga väderskiftningar. Diskussion skedde mellan seglarna vid olika avstånd från<br />
parken för att delge och diskutera de upplevda känslorna. GPS användes för att mäta<br />
avstånd till vindkraftpark.<br />
Laserjollen har en masthöjd på 5,3m och segelyta på 7,06kvm. Konsekvenserna från<br />
vindkraftparken kan skilja sig vid segling med båtar med större segelyta och masthöjd.<br />
Konsekvensanalysen är gjord utifrån vår erfarenhet som elitseglare samt från<br />
observationer/upplevelser vid testseglingen.<br />
3.2. Inom park<br />
Träning<br />
En stor del av en elitseglares träning består av att segla båten så fort man kan rakt fram.<br />
Flera båtar seglar mycket nära varandra rakt fram och jämför farten för att lära sig driva<br />
båten snabbare. En förutsättning för att kunna genomföra detta träningsmoment är att ha<br />
en stabil vindriktning. Om vindriktningen ändras går det inte längre jämföra farten. Inom<br />
parken kommer därför träningsförutsättningarna försämras mycket då vår testsegling<br />
visade att vindarna blev ostabila på ett avstånd av 300-500m från ett vindkraftverk. Inom<br />
parken blir all form av träning mycket negativt påverkad av vindkraftverken då<br />
testseglingarna visade på en mycket turbulent vind.<br />
Tävling<br />
Tävling inom parken kommer påverkas mycket negativt då vinden är turbulent och<br />
pelarna utgör hinder i banan. Fundamenten i sig skapar också lä på nära håll (100m) (se<br />
bilaga 1).<br />
3.3. Vid Långedragsflaket<br />
Träning<br />
Testseglingarna visade inte på någon påverkan från vindkraftverken på det avstånd som<br />
den tänkta vindkraftsparken kommer att befinna sig från Långedragsflaket. På detta<br />
avstånd kan man inte urskilja vindkraftverken från övriga störningsfaktorer (öar, moln,<br />
temperaturskillnader, fartyg osv.). Träningen på Långedragsflaket påverkas därför inte.<br />
Tävling<br />
Tävlingar på Långedragsflaket påverkas inte, då elitseglarna inte kan urskilja<br />
vindkraftparken från andra störningsfaktorer.<br />
6
3.4. Påverkan från vindkraftsfundament och pelare<br />
Vindraftsfundamenten och dess pelare med en diameter om ca 5m kommer att utgöra<br />
hinder på det öppna vattnet på Hake fjord. De kommer dessutom påverka vindens styrka<br />
och turbulens vid segling i lä om pelare.<br />
Enligt Johanssons & Lundéns (2011) beräkningar påverkar vindkraftsverkens pelare<br />
vinden på 500m avstånd med en vindminskning på ca 4%. De menar vidare att med<br />
minskat avstånd till pelare ökar denna vindminskning och turbulens. Denna beräkning<br />
stämmer väl överens med testseglingens resultat då det upplevdes en kraftig ökad<br />
instabilitet i vindstyrka och riktning inom ett avstånd på ca 100m i lä om pelare. Vinden<br />
skiftade på detta avstånd på sekund basis i både riktning och styrka. Seglaren kan<br />
omöjligt beräkna eller förutse dessa förändringar och i seglings språk kallas det att segla<br />
blint, vilket försvårar segling avsevärt. Instabiliteten av vinden ökade desto närmare<br />
pelaren seglingen genomfördes. Inom ca 10m från pelare upplevdes lä.<br />
Seglingsområden som påverkas av vindkraftverkens pelare är västra delen av Rivö fjord,<br />
Hake fjord, samt Dana fjord beroende av vilket område som ligger i lä om<br />
vindkraftparken vid aktuell vindriktning.<br />
Träning<br />
Vid träning på dessa områden går det anpassa så att vindkraftsfundament och pelare ej<br />
utgör något manövermässigt hinder. Dock kommer turbulensen från pelare att påverka<br />
träningen negativ vid segling inom 100m från pelare, då instabiliteten i vinden är så pass<br />
stor och oberäknelig. Detta medför att träningsbart vatten begränsas av vindkraftparkens<br />
pelare.<br />
Tävling<br />
Vid tävling är endast påverkan aktuellt på Hake fjord, då övriga områden som påverkas<br />
av vindkraftverkens pelare ej lämpar sig för bankappsegling. Vid bankappsegling med<br />
större fält tas normalt sett ett område med diameter om ca 1nm i anspråk för bana och<br />
kappseglande båtar. Beroende på utformning och placering av vindkraftparken så kan<br />
flera vindkraftverk att hamna i Hake fjords kappseglingsområde. Dessa utgör ett<br />
manövermässigt hinder för kappseglande båtar, vilket kommer att påverka kappseglande<br />
båtars taktik och strategi.<br />
7
3.5. Vilka skillnader medför vindkraftverks störningar jmf med andra<br />
"störningar" från ex öar, land (ex vid Långedragsflaket") eller passerande<br />
fartyg?<br />
På Långedragsflaket kommer vindkraftparkens vindpåverkan vara varken mer eller<br />
mindre än andra ”störningar”. Vindkraftparkens konsekvenser kommer bli en naturlig del<br />
av vindförutsättningarna på Långedragsflaket och därmed inte påverka förutsättningarna<br />
för seglingsträning på Långedragsflaket.<br />
3.6. Påverkan av upplevelse vid segling inom vindkraftpark<br />
Vid testsegling i och omkring vindpark Vänern upplevdes en blandad känsla. En viss<br />
osäkerhet infann sig till en början med ett ökat spänningsmoment som följd vid segling<br />
under vindturbinen då bladen passerade med ett vinande ljud. Denna osäkerhet försvann<br />
dock snabbt och den mentala upplevelsen påverkades inte nämnvärt vid vidare segling.<br />
Vid kappsegling eller träning i närhet och inom vindkraftpark kommer upplevelsen att<br />
variera inom en grupp. Årliga kappseglingar på Hake fjord brukar samla ett stort antal<br />
deltagare, ibland uppemot 250-300st i åldern 8 år och uppåt. Inom den gruppen kommer<br />
upplevelsen av vindkraftverken vara blandad och en rädsla kan tänkas infinna sig hos<br />
framförallt de yngre seglarna.<br />
3.7. Kappsegling till vindkraftverk<br />
Att använda vindkraftverk som rundningsmärken vid kappsegling skulle kunna fungera<br />
vid distanskappseglingar. Vid bankappsegling skulle de inte kunna utgöra<br />
rundningsmärken då banan behöver justeras efter rådande vindförhållanden för att<br />
tillgodose bankappseglarnas krav på banlängd och vinklar mot vinden. Dessutom skulle<br />
vindkraftverken utgöra en fara för skador på båtar, då det normalt sett är trångt i<br />
rundingar av märken vid bankappsegling och inte ovanligt att båtar trängs in i de mjuka<br />
bojarna som vanligtvis används. Vidare skulle turbulensen kring fundamenten orsaka<br />
stora svårigheter för båtarna att runda dem.<br />
3.8. Förbättringsförslag elitseglare<br />
Som internationell elitseglare möter vi ofta förhållanden på tävlingar som skiljer sig från<br />
de skyddade vatten vi har utanför GKSS hamn i Långedrag. Därför är det viktigt att vi<br />
under perioder av året förlägger vår träning i oskyddade vatten där vi kan träna i<br />
havsförhållanden med större vågor och stabilare vindar. Ett sådant träningsområde för oss<br />
är idag Hake fjord. Vid byggnation av en vindpark kommer vi vara tvungna att söka oss<br />
utanför Hake fjord, vilket innebär en transportsegling enkel väg på ca 1-1,5h i goda<br />
vindförhållanden. En utpost med brygga och skyddad uppställningsplats för jollar vid<br />
någon av de yttre öarna i <strong>Göteborg</strong>s hamninlopp skulle ge oss ytterligare<br />
träningsmöjligheter på öppet vatten. Transporter dit skulle då kunna ske i motorbåt, vilket<br />
8
skulle kunna effektivisera vår träning avsevärt.<br />
I vattnet direkt utanför GKSS vid Långedrag finns flertalet grund som idag begränsar<br />
ytan tillgänglig för träning och kappsegling. En bortsprängning och muddring av dessa<br />
skulle medföra en stor förbättring för möjligheterna att arrangera tävling och träning på<br />
området.<br />
För kappsegling skulle Rivö fjord vatten vara mycket lämpligt med närhet till GKSS<br />
Långedrag. Dock begränsas ytan idag av farled och ankringsplats för fartyg vilket<br />
omöjliggör kappsegling på området. En omdirigering av fartyg via norra farleden och<br />
ankringsförbud under några dagar under året skulle möjligöra kappsegling på Rivö fjord.<br />
4. <strong>Vindplats</strong> <strong>Göteborg</strong> - Konsekvenser för elitsegling<br />
Precis som de teoretiska mätningarna visar väntar sig elitseglarna inga konsekvenser på<br />
Långedragsflaket. Däremot kommer konsekvenserna av vindkraftverken inom ett avstånd<br />
av 500m vara mycket negativ för elitseglarna.<br />
En stor anledning till att de teoretiska beräkningarna och de praktiska resultaten inte ger<br />
samma utfall, tror elitseglarna, kan bero på att teorin utgår från medelvindar. Elitseglarna<br />
seglar inte i någon medelvind utan den momentana vinden varför de upplever mycket<br />
större variation i vindriktning och styrka från vindkraftverken. Elitseglarna fattar beslut<br />
på vad som sker med vinden på sekundbasis. Teoretiska mätningar utgår ofta från 10<br />
minuters medelvärde. På 10 minuter kan elitseglarna vara med om vindförändringar som<br />
avgör ett helt race.<br />
En vindkraftpark kommer ha konsekvenser för de olika seglingsvattnen utanför<br />
Långedrag. En sammanfattning av konsekvenserna för en elitseglare är:<br />
o På Tippen- ej acceptabla konsekvenser, svårt att träna och kappsegla<br />
o På Långedragsflaket- inga märkbara konsekvenser<br />
9
5. Referenser<br />
Johansson, L., & Lundén, J. (2011). Vindkraftens inverkan på segling. <strong>Göteborg</strong>:<br />
Vattenfall Power cunsultan.<br />
10
6. Bilagor<br />
6.1. Bilaga 1<br />
Testprotokoll – Segling vid vinkraftverk.<br />
Plats: Vindpark Vänern, Gässlingegrund.<br />
Datum / Tid: 12 September, 2011 / Eftermiddag.<br />
Temperatur: 18-19 grader.<br />
Vind: 6-12 m/s, SSW<br />
Väder: Regnbyar. Nedsatt sikt. Molnigt.<br />
Observationer: (avstånd till närmsta vindkraftverk.)<br />
5km: Ingen märkbar påverkan. Normal skiftning i vind riktning/styrka.<br />
3km: Stort regn moln drar över, vinden tilltar från ca 7m/s till 12 m/s samt vrider ca 20<br />
grader höger mot SW. Ingen märkbar påverkan från vindpark.<br />
2km: Vinden tillbaks i SSW riktning, uppehåll. Ingen märkbar påverkan från vindpark.<br />
1km: Upplever viss turbulent vind. Lite skiftning i vindstyrka (+/- 1m/s) / vindriktning.<br />
0,5 – 0,3km: Byig och skiftande vind. Upplever turbulent vind och stor påverkan från<br />
vindkraftverk/ snurra.<br />
0,3-0,1km: Stabilare vind jämfört med 0,5-0,3km ifrån.<br />
30 - ‹ 100m: Mellan 6-12 m/s i vindstyrka. Stora skift. Upplever påverkan från stolpe.<br />
10 - ‹ 30m: Extremt byigt/skiftande vind.<br />
‹ 10m: Lä<br />
Mellan kraftverk inom parken: Byigt och skiftande vindar. Tydlig påverkan från<br />
kraftverk.<br />
Testprotokoll – Segling vid vinkraftverk.<br />
11
Plats: Vindpark Vänern, Gässlingegrund.<br />
Datum / Tid: 14 September, 2011 / Förmiddag.<br />
Temperatur: 14 grader.<br />
Vind: 4-8 m/s, W<br />
Väder: God sikt. Halvklart.<br />
Observationer:<br />
5km: Ingen märkbar påverkan. Stabil vind, ca 7-8 m/s.<br />
3km: Ingen märkbar påverkan. Byar från moln. 6-7 m/s<br />
2km: Ingen märkbar påverkan. Vind sakta avtagande enligt prognos. Ca 5-7 m/s.<br />
1km: Upplever viss turbulent vind. Troligtvis påverkan från park. I övrigt stabilt väder.<br />
Ca 5 m/s.<br />
0,5 – 0,3km: Byig och skiftande vind, 4-7 m/s. Upplever turbulent vind och stor påverkan<br />
från vindkraftverk/ snurra. Byar/områden med mindre vind tydligt synliga vid ytan.<br />
0,3-0,1km: Stabilare vind jämfört med 0,5-0,3km ifrån, fortfarande dock påverkan från<br />
park.<br />
30 - ‹ 100m. Upplever påverkan från stolpe.<br />
10 - ‹ 30m: Extremt byigt/skiftande vind.<br />
‹ 10m: Lä<br />
Mellan kraftverk inom parken: Tydlig påverkan från kraftverk. Svårseglat pga. av<br />
oförutsägbara och hastiga skiftningar i vindstyrka/vindriktning. Störst påverkan ca: 300-<br />
500 m/s från närmsta kraftverk, samt inom 50m från kraftverk.<br />
12