Vindkraft i kallt klimat - Umeå universitet

Vindkraft i kallt klimat
Beskrivning av iskast med hjälp av
produktionsdata
Helena Karlsson
-
Civilingenjörsprogrammet
i energiteknik vid Umeå
universitets tekniska högskola
2010-06-02

Sammanfattning
Att etablera vindkraft är ett mycket stort projekt och en kostsam affär. Både ekonomiskt och
tidsmässigt. Vindkraften ska byggas i de områden där det blåser mycket samtidigt som det ska
finnas få närboende som kan tänkas bli störda av en etablering. Norra Sverige har mycket stora
vindresurser och är även glest befolkat. Detta gör området speciellt bra för en vindkraftetablering.
En stor nackdel med de norra delarna av Sverige är det stränga klimatet. Det är minusgrader en
stor del av året i kombination med hårda vindar och nederbörd i form av snö. För att en
etablering ska bli en lönsam affär ska vindkraftverket producera el när vi som mest behöver den,
det vill säga under vinterhalvåret. Det är även under den perioden verket kan bli stillastående på
grund av att is byggs upp på blad och rotor. Is finns i många olika former och vissa är svårare att
hantera än andra.
Tillverkare av vindkraftverk har börjat förstå problematiken som finns i kalla klimat och anpassar
turbinerna därefter. System som värmer upp bladen och maskinkomponenter har utvecklats för
att minska bortfall i produktion på grund av is och minimera risker med iskast. Mätningar av is
har skett i olika forskningsprojekt. Isen byggs upp mer eller mindre i olika områden.
Även mätutrustning för att kunna mäta is har utvecklats speciellt för det här syftet och mätmaster
uppförs för att förutspå vilka problem man kan komma att behöva tackla i framtiden som
vindkraftsägare. Genom att nyttja den data som finns kan information inhämtas hur allvarligt ett
område kan utsättas för nedisning och vid vilka temperaturer och luftfuktigheter.
Iskast är ytterst svåra att finna och identifiera men genom att granska produktionsdata kan
tillfällen hittas då produktionen varit för låg i relation till den förväntade. Vid granskning av den
verkliga produktionen identifieras variationer under kortare perioder och dessa kan rent teoretiskt
vara iskast. Tanken är att en plötslig ökning i effekt kan kopplas till att något lossnat från bladet
och vinden får lättare att driva bladen runt. Detta som lossnat antas vara iskast och de tillfällen
jämförs med de tidpunkter då vädret är gynnsamt för nedisning.
Syftet med detta arbete är att identifiera vid vilka väderförhållanden nedisning sker samt de
tillfällen iskast kan ha skett.
Resultatet visar att ett samband finns mellan hopp i produktionen och gynnsamt väder för
isbildning. Speciellt gynnsamt väder för isbildning visade sig vara vid luftfuktigheter över 85 %,
vilket i samband med temperaturer mellan 0 o C och -13 o C verkar vara en förutsättning för att
nedisning ska kunna ske. Stora islaster, över 0,5 kg, bildas vid luftfuktigheter över 98 % samt
temperaturer mellan 0 o C och -2,5 o C.
iii

Tillfällen med hopp i produktionen i samband med gynnsamt väder för nedisning sker vid 60 %
av de totala tillfällena. För att verifiera detta föreslås i slutsatsdelen fältbesök.
iv

Abstract
The establishment of wind power is a huge project and a very expensive business, both in time
and in finance. Wind power should be built in areas where it is windy and in the same time
sparsely populated. The north of Sweden has these qualities which makes the area very good for
wind power establishment. But one big downside with turbines in the north of Sweden is the
harsh climate. For a big part of the year there is a combination of strong winds and precipitation
in form of snow. To make an establishment a profitable business the turbine should produce
electric when the demand is high. That is during the winter season. But it is also during this
period of the year when the icing condition can create standstill for the turbine because the ice
tends to build up on the rotor and blades. Ice can exist in many different shapes and some are
more difficult to remove then others. Manufacturers of wind turbines are beginning to
understand the problem caused by ice and tries to adapt the turbines thereafter. They have
developed forms of heating devices that melts the ice off the blade and other components in the
turbine. The heating also minimizes the risk with ice throws. Ice tends to build up more or less in
different areas and measurements are made in purpose of research. The ice measurement
equipment has also been improved and devices that specializes in these kind of ice measurements
becomes more and more accurate. Masts for measurements are being erected in an early stage to
predict what kind of weather the windmill owner in the future can be exposed to. By using the
data from the masts information can be acquired how severe the icing in a specific area is. In this
data there is also information about which ranges the temperature and the humidity lies for the
icing weather condition. Ice throw are particularly difficult to find and identify but to study the
collected data from the production moments when the production been to low in relation to the
expected value. By studying the actual production periods when the production varies, in the
meaning that the production suddenly raises and the idea is that these moments are potential ice
throws. A sudden raised production can come from that something removes itself from the
blades and the wind makes the turbine operate more easily. These moments are compared to the
weather data and times that are particularly benefited with respect to icing are noted and
analyzed.
The purpose with this report is to identify under what conditions icing mainly happens and
identify the moments where an ice throw could have taken place.
The result from the report is that a correlation between variations in the production and
favorable weather for building of ice has been obtained. Weather that is extra favorable for
building of ice turned out to be at a level of 85 % humidity, which is in relation with a
v

temperature between 0 o C and -13 o C seems to be a condition for ice to build up. Big ice loads,
in this case over 0,5 kg, is created at a humidity level over 98 % and a temperature between 0 o C
and -2,5 o C.
Occasions with sudden changes in the production and at the same time favorable weather for ice
to build up happens at 60 % of all the occasions. To verify this field works is suggested is the
conclusion part of the report.
vi

Förord
Detta examensarbete är avslutningen på civilingenjörsexamen i energiteknik på Umeå universitet.
Arbetet omfattar 30 högskolepoäng och har utförts på ÅF Infraplan i Tavelsjö.
Jag vill tacka alla på ÅF Infraplan för tiden där. Speciellt tack till Tryggve Sigurdson, handledare,
som besitter stor kunskap inom vindkraft och tekniken kring den vilket var värdefullt.
Danjel Henriksson på Svevind, som kom med nya vinklingar, idéer och uppslag.
Tack till Camilla Svensson som under tiden med examensarbetet stöttade och roade.
Åke Fransson för korrekturläsning.
Helena Karlsson, Umeå 2010
vii

Innehåll
SAMMANFATTNING III
ABSTRACT V
FÖRORD VII
1 INLEDNING 1
1.1 BAKGRUND 1
1.2 SYFTE 2
1.3 MÅL 3
2 METEOROLOGI 4
2.1 NEDISNINGSPROGNOSER 6
2.2 OLIKA TYPER AV IS OCH NEDERBÖRD SOM SKAPAR PROBLEM 9
2.2.1 FROST 12
DIMFROST 12
RIMFROST 13
2.2.2 KLAR IS 14
2.2.3 SNÖBLANDAT REGN 15
3 ATT MÄTA IS 16
3.1 ICEMONITOR 16
3.2 GOODRICH 17
4 TEORETISKA BERÄKNINGAR FÖR ISKAST 18
5 PRODUKTION 20
5.1 FÖRVÄNTAD PRODUKTION FÖR E-82 20
6 METOD 22
6.1 VÄDERFÖRHÅLLANDE 22
6.2 PRODUKTION 23
7 RESULTAT 25
7.1 SAMBAND MELLAN TEMPERATUR OCH LUFTFUKTIGHET 25
7.1.1 FÖR T < 2 O C - ICEMONITOR 26
7.1.2 FÖR T < 2 O C - GOODRICH 27
7.1.3 FÖR RH > 85 % - ICEMONITOR 28
7.1.4 FÖR RH > 85 % - GOODRICH 29
7.2 FÖRVÄNTAD PRODUKTION – FAKTISK PRODUKTION 30
7.3 TYPEN AV IS 32
8 DISKUSSION 33
viii

9 SLUTSATS 38
REFERENSER 39
ix

1 Inledning
Ett skäl till att initiativ tagits till detta examensarbete är Energimyndighetens stora satsning på
projekt där nedisning är av betydande grad. Nedisningen påverkar vindkraftverkens
verkningsgrad och producerad effekt samt finns osäkerheter med nedisning då den kan utgöra en
risk då is kan lossna. Ofta har projektören långt innan verken är uppförda, rest mätmaster i det
aktuella området för att få information om vindförhållanden, temperaturer osv. Denna mängd av
data kan ge information hur riskfyllt det är, med avseende på nedisningsrisken, att uppföra och
driva vindkraftverk i området. För att kunna se samband behöver data bearbetas för att sedan
jämföras med verkens verkliga produktion. Tesen är att om vindkraftverket producerat mindre än
förväntat och strax efter plötsligt noterat producera mer än det tidigare registrerade värdet kan ett
iskast skett. För att veta om det även varit gynnsam väder för nedisning kan dessa jämföras.
1.1 Bakgrund
Vindkraften i Sverige är i en stark expansionsfas och forskning pågår, dock finns vissa brister i
forskning och dokumenterade erfarenheter då det gäller vindkraftverk i arktiskt och kallt klimat.
Samtidigt finns stor potential för vindkraft i norra Sverige med tanke på de goda
vindförhållandena. Dock råder svårare väderförhållanden med snö i kombination med hårda
vindar under långa perioder med minusgrader. Nederbörd faller både som snö och underkylt regn
vilket sliter på verken och leder i många fall till minskad produktion. En lägre produktion än
förväntat, i samband med gynnsamma förhållanden för nedisning, kan betyda att is ackumulerats
på vingarna och gör att bladen snurrar långsammare. Detta leder till minskade vinster och
vindkraftverk som står still då det blåser bra. Då omfattande väder- och produktionsdata finns,
kan det vara idé att granska och jämföra dessa för att finna samband och hitta tider på året då
nedisningsrisken är som störst. Generellt vet man att is bildas i minusgrader men ytterligare
studier kan utföras för att ringa in det än mer. Finns kunskapen om när is bildas kan service
planeras in i större grad under dessa veckor för att kunna samla in information huruvida is kan ha
lossnat från bladen.
1

Figur 1. Bilden illustrerar hur nedisning på ett vindkraftverk kan se ut, exempel från Aaupa i Norrbotten, Foto:
Kent Larsson [1]
I dagsläget finns speciellt utformad teknisk utrustning för verk i kalla klimat, då efterfrågan på
sådan teknik har ökat och ett antal tillverkare kan erbjuda avisningsutrustning på verken. Enercon
med huvudkontor i Tyskland har bland annat tagit fram en teknik där värmeelement värmer upp
luften inne i vingarna och cirkuleras i kanaler med hjälp av en fläkt, efter det att turbinen stannat
på grund av isbildning [2]. Även om all is ska smälta bort med hjälp av avisningssystemet kan is
tänkas lossna innan verket hunnit stanna av alternativt inte hinner registrera att is finns
närvarande. Figur 1 visar ett nedisat vindkraftverk i Norrbotten. Figuren illustrerar även hur isen
byggs på i framkant på bladen.
1.2 Syfte
Syftet med examensarbetet är att hitta de tillfällen då is kan ha bildats på vindkraftverken och
identifiera dessa. Dessa jämförs sedan mot då turbinen inte levererar förväntad effekt och
plötsligt gör ett ”hopp” i produktion.
2

1.3 Mål
Målet är att finna de tidpunkter på året då risken för bildning av is är som störst för ett specifikt
område och där mätmaster har varit uppförda. Ett resultat av detta examensarbete ska även ge en
metod för att identifiera potentiella iskast med hjälp av produktions- och väderdata.
3

2 Meteorologi
Risk för nedisning finns i hela landet, störst i norra Sverige och minst i södra. Eftersom
nedisningsrisken är större på högre höjd får även det sydsvenska höglandet räknas som ett
riskområde [3]. Erfarenheter visar även att isbildningsfrekvensen i större grad beror av höjdläget
än breddgraden [4]. Is på vindkraftverk är vanligare på högre höjder eftersom vindkraftverken då
kan befinna sig i moln där vattendropparna fastnar på vingarna och fryser. De västligaste delarna
av Sverige de mest molniga, det vill säga i fjällområdena vid Lappland och Jämtland. I Sverige
kommer vindar oftast från syd-väst och har därmed skydd från de norska och svenska fjällen där
större delen av fukten avges som nederbörd. Undantaget är alltså trakterna runt Jämtland där de
norska fjällen inte skyddar lika mycket [4].
Isbildningen beror i största grad på andelen fukt i luften, temperaturen, samt droppstorleken i
förhållande till det nedisade föremålets diameter [5]. För att nedisning på ett vindkraftverk ska bli
ett problem för ägare och tillverkare krävs vissa kombinationer av dessa parametrar. Främst sker
bildandet av is i underkylt regn, duggregn och i låga moln men det kan även ske vid lägre
luftfuktigheter. Ända ner emot 80 % är inte helt ovanligt, men ofta bör luften inneha en större
fukthalt för att nedisningsprocessen ska ske under en period som är betydande och gör att isen
får en chans att byggas upp. På grund av att isbildningen beror på fler parametrar än enbart
temperatur och luftfuktighet är den svår att förutse, men dessa två är en förutsättning för att is
teoretiskt ska kunna existera och byggas upp på vindkraftverket. Betydelsefulla parametrar som
kan vara svårare att mäta är droppstorlek och temperaturen på dropparna. I till exempel underkylt
regn har dropparna en temperatur under 0 o C och när de träffar en yta övergår de i fast form [6].
Man skulle kunna säga att temperaturen bör ligga i närheten av 0 o C för att is ska kunna bildas.
Problemen med nedisning är större i norra Sverige där låga temperaturer i kombination med svag
solinstrålning gör att isen ligger kvar mycket längre. Turbinbladen kan då belastas med så stor
ismassa att bladen inte längre kan rotera. Vindkraftverket kan förbli stillastående ända tills isen
avlägsnas eller smälter, då solen börjar värma igen [4]. Detta kan ta upp till flera veckor i de fallen
att isen ej upptäcks. Övervakningssystem saknas alternativt räknas det med att solen ska smälta
bort isen.
Nedisning är relativt svårmätt eftersom det även bildas is på detektorn. Detta är givetvis en
förutsättnings då eventuell nedisning vill detekteras men så länge detektorn är istäckt ger denna
ingen ny signal om att en ny nedisningsperiod startar. Många detektorer är utrustade med värme
för att ta bort isen som redan detekterats. Problemet med det är att det sker i cykler och den
maximala påväxten av is registreras därför inte eftersom isen tas bort innan det sker. Många
4

detektorer har även problem att skilja is från övrig nederbörd. Det finns dock detektorer som
klarar av det och även ger information om nedisningsmängden. På den typen av detektor ligger
isen kvar för att informera om den massa som ackumulerats på detektorn, men smälts alltså bort
för tidigt för att kunna avgöra om det var den största massan is som växte till under den
nedisningsperioden.
För att få upplysning om framtida nedisning bör väderprognoser genomföras och det är viktigt
att ta in så många parametrar som möjligt. En viktig nedisningsparameter, som studier de senaste
åren visat, är sikten. Det är alltså halten flytande vatten i luften i kombination med
droppstorleken.
Sammantaget riskerar det att bildas en större mängd is i fuktiga väder då vindhastigheten är hög
och nedisningsfrekvensen tenderar att öka med ökande höjd som nämns tidigare [5]. Det kan
också nämnas att i Sverige finns en benägenhet till torrare väder då det blåser från sydväst eller
nordväst.
Figur 2 visar hur isen ackumuleras på ett genomskuret blad, där den tjockare delen är den som
roterar i framkant.
Figur 2. En genomskärning av ett blad för att illustrera hur isen ackumuleras [7]
5

2.1 Nedisningsprognoser
Figur 3 och 4 visar antalet nedisningstimmar respektive dagar för olika delar i Sverige [8].
Figur 3. Kartan visar årliga antalet timmar då det är underkylt regn och duggregn baserat på uppgifter från
1961-1990 [8]
Enligt figur 3 är det flest antal timmar underkylt regn och duggregn per år längs den nordöstra
kusten och vid det sydsvenska höglandet. Figur 4 illustrerar antalet dagar per år som det är risk
för nedisning. Enligt den är det flest antal dagar nedisning i fjällen samt i ett område ett antal mil
in från den nordöstra kusten.
6

Figur 4. En illustration över antalet nedisade dagar/år (rutan till höger i figuren) i medeltal baserat på uppgifter
från perioden 1999-2002 [8]
I figur 5 visas antalet dagar det är risk för nedisning där i huvudsak fjällområdet pekas ut som ett
riskområde [9].
Figur 5. Figuren visar nedisade, av rimfrost, dagar/år från WECOs projekt från 1998 [9]
7

Figur 4 är den hittills mest detaljerade karta som finns att tillgå. Kartan är baserad på enklare
observationer såsom temperaturer samt molnhöjd under en kortare period, januari 1999 till
februari 2002. Det är värt att notera osäkerheten i denna karta då den inte är baserad på någon
detektion av is.
På de aktuella höjderna för vindkraftverk, uppskattningsvis 100-150 meter, påverkar även
turbulensen nedisningen. För att kunna skapa en bra modell för nedisning på vindkraftverk bör
den även kunna hantera de vertikala värmeflödena samt vattenånga. En tillförlitlig modell av
nedisning i landet skall alltså ta upp alla de parametrar som kan tänkas påverka i gränsskiktet. Då
den relativa luftfuktigheten bestäms vid låga temperaturer får en osäkerhet på 2-5 % räknas in [3].
Frost kan bildas i dimma och i låga moln och om toppen av vindkraftverket befinner sig på en
högre höjd än molnhöjden finns risk för nedisning [9]. Molnhöjd mäts traditionellt genom
uppskattning och vissa tumregler nyttjas. Till exempel brukar stackmoln, sommartid, ha sin
molnbas på ca 1000 meter och tunna, höga moln uppskattas ligga på 7-9 km [10].
Referenspunkter, såsom berg där höjden är känd, kan användas. Vid temperaturer under -20 o C
bildas praktiskt taget ingen is i låga moln eftersom halten flytande vatten i luften då är mycket låg
[11]. För att klassa dagar som dagar där is teoretiskt sett kan förekomma ska följande kriterier
vara uppfyllda[9]:
T a är luftens temperatur, H b är molnbasens höjd, H s är den aktuella lokalens höjd, i detta fall
vindkraftverkets blad, och v är vindhastigheten för luften då den passerar turbinbladen. Detta är
alltså villkor då is kan förekomma, men behöver inte göra det. Något att tänka på är även att
molnbasens höjd kan befinna sig under lokalens höjd utan att is bildas eftersom temperaturen
inte är tillräckligt låg. Molnbasens höjd får ses som ett mått på fukthalten vid vindkraftverkets
blad och rotor. Även om molnbasens höjd ligger över rotorn och blad kan fukthalten i luften
vara så pass hög att risk för nedisning föreligger. För övrigt bör en vindhastighet på mindre än ca
8
(1)
(2)
(3)

4 m/s göra att vindkraftverket är stillastående, och därmed känslig för nedisning. Vid ett uppstart
efter ett sådant tillfälle är risken för iskast större än vid en turbin som är igång då is lättare
ackumuleras på fasta föremål än de i rörelse.
2.2 Olika typer av is och nederbörd som skapar problem
Vilken typ av is som ackumuleras på vindkraftverket har betydelse för massan den ger. Typen av
is påverkar även hur snabbt isen smälter och hur hårt den är bunden till bladen. Olika istyper
bildas i olika klimat och temperaturer. Det kan vara viktigt att känna till de olika sorterna då
analys av effekt- och väderdata utförs. Om man vet vilken typ av is som förväntas bildas vid vissa
väderförhållanden kan en utredning och sammanställning av vanligast typ av is göras. Det kan
vara viktigt för en eventuell riskanalys av området.
Det finns två olika isbildningsprocesser:
nedisning på grund av nederbörd
nedisning i låga moln
Isbildningen delas även in i våt respektive torr nedisning beroende på luftens vatteninnehåll. Isen
som börjat ackumuleras på bladet försvinner sedan i många fall tack vare till exempel
solinstrålning och/eller låg luftfuktighet (< 80 %).
Det går även att beräkna hastigheten på tillväxten av ismassa per tidsenhet enligt:
där M är massan (kg), t är tiden (s), w luftens vatteninnehåll (kg/m 3 ). V är vindens hastighet (m/s)
och A är föremålets area (m 2 ). α 1, α 2 och α 3 är dimensionslösa koefficienter och motsvarar
kollisions-, fäst- och istillväxteffektivitet. Koefficienterna antar värden mellan 0 och 1. Om
kollisionfaktorn är 1 träffar alla droppar föremålet ifråga och om fästfaktorn är 1 fastnar alla
droppar. För α 3 gäller att om all den fraktionen av underkylt regn växer till, i form av is är α 3=1.
9
(4)

Genom att anta konstant tillväxthastighet kan islasten beräknas enligt följande:
Genom att beräkna tillväxten av is på bladen med hjälp av ekvation 5 kan en uppfattning av
tillväxten av is fås [12].
Tabell 1 visar hur is kan delas in efter bildningssätt samt vilken typ av is som kan förväntas vid
viss temperatur, vindhastighet m.fl., detta illustreras även i figur 6. Figuren visar gränser för
vindhastighet och temperatur då typerna mjuk frost, hård frost och klar is vanligtvis bildas [11].
Tabell 1. En tabell över några av parametrarna som styr isbildningsprocessen samt för några typer av is med
uppskattade värden på variablerna
Typ av is Luft-
Is bildad av
nederbörd
temperatur
Vind
hastighet
Dropp
storlek
10
Luftens
vatteninnehåll
Typisk
varaktighet
(5)
Densitet
(kg/m 3 )
Klar is -10 < ta < 0 Alla Stor Medel Timtal 900
Snöblandat
regn/blöt snö 0 < ta < 3 Alla Flingor Mycket Stor Timtal 300-600
Is bildad
i moln
Klar is Se figur 6 Se figur 6 Medel Stor Timtal 900
Hård frost Se figur 6 Se figur 6 Medel Medel Dagar 600-900
Mjuk frost Se figur 6 Se figur 6 Liten Liten Dagar 200-600

Vindhastighet [m/s]
30
25
20
15
10
5
0
Figur 6. Bilden visar vilken typ av is som bildas, inom olika intervall, beroende på lufttemperatur samt
vindhastighet [11]
Mjuk frost
Hård frost
-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0
Lufttemperatur [ o C]
11
Klar is
30
25
20
15
10
5
0

2.2.1 Frost
Frost uppstår vid låga vindhastigheter och klart eller halvklart väder [10]. Speciellt frostbenägna
områden är bland andra Norrland och nordvästra Svealand. Avisningssystemet behövs ej för att
avlägsna frost eftersom de isstycken som bildas då oftast är mycket tunna och eroderar snabbt
[13]. Bitarna är små och porösa vilket gör att de snarare ”dalar” ner vilket betyder att riskerna
med iskast minskar. Figur 7 visar rimfrost som ackumulerat på bladens framkant.
Figur 7. Rimfrost som växt till på ett turbinblad [9]
Dimfrost
I helt eller delvis torr luft kan dimfrost ackumuleras på vingarna vilket ger en vit färg på isen [5].
Dimfrosten bildas av underkylda vattendroppar i moln och dimma och fastnar på föremål som
befinner sig över molnhöjden [6].
12

Rimfrost
Då ett föremål kylts ned under frosttemperaturen kan rimfrost bildas. Vattenångan bildar
iskristaller på ytan som är kall [6]. Rimfrost bedöms skapa störst problem för turbiner i Sverige
[8]. Rimfrostmassan beräknas dock ej öka linjärt med ökad korda [12]. Kordan är den räta linje
som sträcker sig mellan bladets fram- till bakkant. I figuren nedan visas en genomskärning av
turbinblad, där kordan är markerad på det översta bladet. Detta betyder att effektiviteten på
uppsamlingen av is inte ökar med ökad korda och detta torde vara anledningen till att nedisning
inte är lika signifikant för större turbiner. Figur 8 illustrerar hur kordans storlek ökar, men inte
isens storlek, för samma förutsättningar i väder för nedisning.
Figur 8. Visar kordan för olika storlekar på turbinen och den mängd is som uppskattas ackumuleras [12]
13

2.2.2 Klar is
Då luften innehåller stora till medelstora vattendroppar i samband med underkylt regn eller i
moln kan klar is bildas på vingarna [13]. Klar is har hög densitet vilket betyder att den väger mest
i förhållande till sin volym och kan göra mest skada om den kastas iväg, se figur 9 [9]. Eftersom
avisningssystemet på verken kan detektera en obalans på några kilogram betyder det att det
endast krävs en mycket liten mängd klar is för att verket ska stängas av. Klar is bedöms vara den
minst frekventa typen av is i Sverige [8].
Figur 9. Bilden visar klar is som ackumulerats på framkanten av ett blad [9]
14

2.2.3 Snöblandat regn
Snöblandat regn bildas då lufttemperaturen är högre än 0 o C och faller ned som snö men på grund
av omgivningens värmeavgivning så smälter den. Den blöta snön kan skapa stora problem om
den inte blåser bort eller smälter tack vare till exempel solinstrålning och temperaturökning.
Detta problem uppkommer främst vid stillastående aggregat [13].
15

3 Att mäta is
Flera olika typer av detektorer som mäter is finns tillgängliga i dagsläget. De två typerna som
studeras speciellt i denna rapport är Combitechs IceMonitor och Goodrich. De båda detekterar is
men fungerar på lite olika sätt. Genom att is ackumuleras på detektorerna kan det ge en
fingervisning av vad som även kan komma att ackumuleras på vindkraftverken, främst på bladen.
Dock finns en viss felmarginal då detektorerna inte är placerade på verken utan på en mätmast i
närheten.
3.1 IceMonitor
IceMonitorn registrerar islast genom att is ackumuleras på en fritt snurrande stav, se figur 10. Då
is ackumuleras på en sida gör vinden att den snurrar. Ojämnheter detekteras och lasten loggas
och sparas undan. Själva ställningen har en konstant temperatur på 1 O C för att staven hela tiden
ska kunna rotera. IceMonitorn har ett mätspann på 0-50 kg samt -40- 50 O C [14].
Figur 10. En bild på IceMonitorn med en påbyggnad av is [14]
16

3.2 Goodrich
Även Goodrich-detektorn bygger på att en stav vibrerar för att ge information om lasten som
byggs upp på staven [15]. Detektorn vibrerar med en viss frekvens och när den typiska
frekvensen för is sker registrering. Vid så små ackumuleringar av is som 0.13 mm varnar
detektorn för is. Goodrich-detektorn är utrustad med värme för att kunna ta bort isen efter ett
tillfälle med is.
Figur 11. En bild på detektorn, Goodrich, och dess mått i inch [15]
1

4 Teoretiska beräkningar för iskast
Kastbanan för ett föremål som slungas iväg med en viss hastighet kan beräknas, om parametrar
som luftmotståndet, föremålets form och ojämnhet, vindhastighet osv. bortses från alternativt är
kända. Om parametrarna är okända blir beräkningarna inte verklighetstrogna samtidigt som det är
extremt svårt att kunna mäta parametrarna som påverkar, väga in de och veta hur de inverkar på
föremålet ifråga. Föremålet kan både flyga längre eller kortare än det beräknade och en simulering
av kastbanan skulle vara väldigt missvisande och svårtolkad. Riskavståndet som ändå
rekommenderas är framtaget i ett projekt, WECO, och visas i figur 12. Riskavståndet följer ett
linjärt samband, mörk streckad linje, där iskasten täcks in. Detta riskavstånd får ses som en
teoretisk gräns och betoning läggs på rekommenderat riskavstånd.
Figur 12. Kastavstånden i förhållanden till diametern + navhöjden på turbinen [12]
18

Längden på riskavståndet är följande:
där D turbindiameter och N navhöjden, i meter. Detta riskavstånd är framtaget som gäller för en
turbin som är i drift. Då hänvisningar görs till ”riskavståndet” syftar man alltså till ett verk som är
i drift. Riskavståndet för en stillastående turbin har även beräknats, se ekvation 7.
Parametrarna här är samma som ovan och v är vindhastigheten (m/s). Detta skulle innebära att
för ett verk med en navhöjd på 109 meter, rotordiameter 82 meter samt en vindhastighet på 7
m/s skulle riskavståndet för en turbin i drift uppgå till 287 meter. Riskavståndet för en turbin i
drift, för samma värden, blir då 70 meter.
19
(6)
(7)

5 Produktion
Ett vindkraftverk producerar olika mycket effekt vid olika vindhastigheter. Ju mer det blåser
desto mer effekt kan produceras, till en viss gräns. Energin som erhålls från vinden beror på
mängden luft som bromsas och hur stor av rörelseenergin som utvinns. För att så stor mängd luft
som möjligt ska passera rotorn ska vinden bromsas så lite som möjligt och om vi vill ha maximal
utvunnen rörelseenergi ska vinden bromsas så mycket som möjligt. De motsäger varandra så
genom att bromsa vinden lagom mycket kan maximal energi utvinnas. Den maximala energin
som kan utvinnas ur ett vindkraftverk kan härledas fram och kallas Betz lag [16]. Betz lag ger en
gräns för hur mycket energi som kan utvinnas och är 16/27. Det vill säga ca 59 % av vindens
ostörda energi kan utvinnas. Olika tillverkare av verk har i sin tur olika design på blad,
generatortyp och växellåda. Olika kombinationer ger olika effekt vid olika vindhastigheter. I
kapitel 5.1 presenteras effekt för vindhastighet för det verk data hämtats för.
5.1 Förväntad produktion för E-82
På tillverkaren av E-82, Enercons hemsida kan informationsblad laddas ner. I bladet finns
information om utgående effekt för olika vindhastigheter för det aktuella verket [17]. Den
förväntade produktionen för E-82 kan ses i figur 13. En densitet på 1,225 kg/m 3 har använts i
beräkningarna i figuren.
20

Effekt [kW]
2500
2000
1500
1000
500
Figur 13. Förväntad effekt för olika vindhastigheter för E-82
I figuren ges även sambandet mellan effekt och vindhastighet, då anpassning gjorts. Formeln kan
användas då jämförelse görs med den faktiska effekten vid känd vindhastighet. I denna typ av
vindkraftverk finns detektorer som registrerar islast. Detektorerna jämför relationer mellan
vindhastighet – rotationshastighet – utgående effekt – bladvinkel. Då temperaturen når under 2 o
C så antar kontrollsystemet att is kan tänkas bildas. Under dessa perioder jämförs relationer och
kontrolleras mot en toleransnivå. Då relationerna inte följer verkets karakteristiska kurvor slår
avisningssystemet igång i ungefär 30 minuter. Denna information har tagits fram under flera år
och baseras på erfarenhet och forskning. Det innebär även att den tekniska informationen bakom
systemet är sekretessbelagd.
Eftersom de karakteristiska relationerna gäller för medelvärden på de ovan nämnda 4
parametrarna kan enstaka tillfällen fortfarande finnas då avisningssystemet inte slår på eller larmar
för nedisning. Det kan även tänkas att isen som byggs upp har för låg densitet för att systemet
ska registrera det som is. Det är dessa händelser som är intressanta att undersöka i frågan om
iskast kan ha skett eller ej.
0
y = 0,0261x 6 - 1,1667x 5 + 19,817x 4 - 162,67x 3 + 701,51x 2 - 1463,4x +
1145,4
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Vindhastighet [m/s]
21

6 Metod
Nedan presenteras metoden som använts för att sammanställa väderdata och hitta tillfällen då
iskast kan ha skett.
6.1 Väderförhållande
I tidigare avsnitt nämns att två viktiga parametrarna för bildning av is är temperatur och
luftfuktighet. Mätningar har pågått länge och data har sparats men måste bearbetas för att
samband ska kunna ses mellan väderförhållande och isbildning. Insamlandet av olika väderdata
har skett från december 2008 i ett område utanför Piteå, se kartan i figur 14.
Figur 14. Bilden visar en markering där området är beläget och insamling av väderdata skett [18]
Parametrar som noterats är bland andra vindhastighet, temperatur, luftfuktighet och islast. Dessa
har uppmätts på olika höjder men de som använts i denna sammanställning motsvarar den höjd
ett vindkraftverk kan ha, ca 100 meter.
22

Den mest uppenbara förutsättningen är den övre gränsen för temperaturen som ska vara under
fryspunkten, det vill säga 0 o C, men för att fånga in så många tillfällen som möjligt sattes den
över gränsen till 2 o C då väderdata sammanställdes. Därefter delades perioderna in utifrån den
relativa luftfuktigheten, eftersom graden av nedisning beror av bägge dessa parametrar, för att
undersöka den lägre gränsen med avseende på frekvensen nedisningsfall.
Speciellt ska sägas att i klart väder inträffar uppskattningsvis 95 % av all nedisning vid 0 till -1 o C .
Det är temperaturen i navhöjd som då avses. I övrigt sker nedisning främst i dimma samt vid
väderomslag eller vid fronter då temperaturen snabbt kan slå om till minusgrader. Vid snöblandat
regn bör verket vara i drift för att undvika ackumulering av is och snö på bladet som pekar nedåt.
Dessa riktlinjer har tagits fram efter många års erfarenhet.
6.2 Produktion
Jämförelsen av förväntad produktion – verklig produktion utfördes i Excel. Två datafiler
matchades mot varandra, väderdata mot produktionsdata, med avseende på datum och tid på
dygnet. Det är viktigt att tid och datum stämmer överens för att få så exakta värden som möjligt
på temperatur och luftfuktighet i samband med ett ”effekt-hopp”. Därefter plockades de
tidpunkter ut då effekten ökat, under en tio minuters period, men vindhastigheten minskat under
samma tid. Redan här är tillfällena inringade då iskast skulle kunnat ske, det vill säga då effekten
plötsligt ökat när den egentligen borde minskat. Den beräknade produktionen är dock enbart en
riktlinje och ska inte ses som en exakt siffra som produktionen bör nå upp till. Genom att ta bort
20 % från den förväntade effekten fås enbart tillfällen då störningarna varit av betydande grad
och en mer realistisk siffra på produktionen fås. Detta är de slutliga situationerna som undersöks
närmare. Tabell 2 visar hur tillfällena valts ut och hur logiska samband använts. Här kan man se
att tidpunkterna 2009-02-20 05:50 samt 2009-02-20 06:20 är sådana som markeras och plottas för
att visa vid vilka väderhållanden dessa har inträffat. Alla utvalda händelser plottades mot varandra
för att påvisa samband eftersom den aktuella vädersituationen är avgörande om is kunnat bildas,
om sådana finns, se figur 19 och 20 i 7.2.
23

Tabell 2. Tabellen visar ett exempel hur tillfällena valts ut med hjälp av logiska samband i Excel.
Datum Tid Vind-
Hastighet
(m/s)
Producerad
effekt (kW)
Producerad
effekt < 80 %
av förväntad
24
effekt
Förväntad
effekt
(kW)
Ökad
effekt
Minskad v,
ökning i
effekt samt
producerad
effekt <
80 % av
förväntad
effekt
2009-02-20 05:50 8,9 536 SANT 1168 44 SANT
2009-02-20 06:00 9,2 636 SANT 1287 100 FALSKT
2009-02-20 06:10 9,3 692 SANT 1326 56 FALSKT
2009-02-20 06:20 8,6 698 SANT 1051 6 SANT
2009-02-20 06:30 8,2 687 SANT 901 FALSKT FALSKT

7 Resultat
Resultaten från sammanställningen av produktions- och väderdata kan ses i 7.1, 7.2 och 7.3.
7.1 Samband mellan temperatur och luftfuktighet
Väderdata registreras och sparas för olika parametrar. Detta sker på en mätmast utanför Piteå.
Genom att plocka ut olika scenarior i figurer blir det väldigt tydligt vid vilka tillfällen is kan bli ett
problem för vindkraftverken. Hypotesen är att nedisningen skulle kunna registreras vid
temperaturer lägre än 2 o C, och efter att ha granskat dessa valdes luftfuktigheter över 85 % ut.
Väderdata har loggats av två olika givare, SAABs IceMonitor samt Goodrich. Deras olika
prestanda kan även jämföras här. Detektorerna som registrerade islast var placerade på 97 meters
höjd och temperatur- och luftfuktighetsgivarna på 98 meters höjd.
25

7.1.1 För T < 2 OC - IceMonitor
Figur 15 visar resultaten då data sorterades efter temperaturen för IceMonitorn. De mätvärden då
temperaturen varit mindre än 2 O C plockades ut vartefter islasten plottades mot luftfuktigheten.
Islast [kg]
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Luftfuktighet [%]
Figur 15. Islast mot luftfuktigheten för temperaturer mindre än 2 O C för IceMonitor
26

7.1.2 För T < 2 OC - Goodrich
Figur 16 visar resultaten då data sorterades efter temperaturen för Goodrich. De mätvärden då
temperaturen varit mindre än 2 O C plockades ut vartefter islasten plottades mot luftfuktigheten.
Islast [kg]
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Luftfuktighet [%]
Figur 16. Islast mot luftfuktigheten för temperaturer mindre än 2 O C för Goodrich
27

7.1.3 För RH > 85 % - IceMonitor
Figur 17 visar resultaten då data sorterades efter luftfuktigheten för IceMonitorn. De mätvärden
då luftfuktigheten varit större än 85 % plockades ut vartefter islasten plottades mot temperaturen.
Islast [kg]
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
-2,0
-3,0
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5
Temperatur [ o C]
Figur 17. Islast mot temperaturen för luftfuktigheter över 85 % för IceMonitor
28

7.1.4 För RH > 85 % - Goodrich
Figur 18 visar resultaten då data sorterades efter luftfuktigheten för Goodrich. De mätvärden då
luftfuktigheten varit större än 85 % plockades ut vartefter islasten plottades mot temperaturen.
Islast [kg]
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5
Temperatur [ o C]
Figur 18. Islast mot temperaturen för luftfuktigheter över 85 %
29

7.2 Förväntad produktion – Faktisk produktion
Figur 19 och 20 visar de tillfällena då effekten ökat samtidigt som vindhastigheten minskad, för
verk 1 respektive verk 2.
Luftfuktighet [%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-30 -20 -10 0 10 20 30
Temperatur [ o C]
Figur 19. Tillfällen då vindhastigheten minskat samtidigt som effekten ökat för verk 1
30

Luftfuktighet [%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-30 -20 -10 0 10 20 30
Temperatur [ o C]
Figur 20. Tillfällen då vindhastigheten minskat samtidigt som effekten öka för verk 2
31

7.3 Typen av is
Genom att rita lufttemperaturen mot vindhastigheten kan en grov indelning göras, med avseende
på typen av is. Figur 21 visar indelning där det är tydligt att mjuk frost är vanligast, följt av hård
frost. Klar is bedöms vara den minst vanliga, vilket den även är enligt teorin [8].
Vindhastighet [m/s]
30
25
20
15
10
5
0
Mjuk frost
Hård frost
-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0
Lufttemperatur [C]
Figur 21. Lufttemperaturen mot vindhastigheten, indelade i de olika typerna av is, jmf med figur 6
32
Klar is
30
25
20
15
10
5
0

8 Diskussion
Figurerna 15-18 visar sambandet mellan temperatur och luftfuktighet. Utifrån förutsättningen att
is inte kan bildas vid plusgrader plockas först de tillfällen ut där temperaturen varit lägre än 2 o C
varefter luftfuktigheten vid de olika islasterna kan ringas in. Generellt kan sägas att
luftfuktigheten bör vara över 85 % för att väderförhållandena ska klassas som speciellt gynnsamt
för nedisning. För att sedan se vid vilka temperaturer is främst bildas, tas de tillfällen ut då
luftfuktigheten varit över 85 %. I de graferna, figur 17 och 18, bildas främst is i temperaturer
mellan 0 o C och -13 o C. Graferna, främst figur 16 och 18, illustrerar även vid vilka temperaturer
och luftfuktigheter de största islasterna inträffar. Till stora islaster räknas de mellan 0.5 kg och
2 kg. Detta inträffar vid en luftfuktighet över 98 % samt en temperatur mellan 0 o C och -2.5 o C,
som ger en väldigt bra fingervisning när den svåraste nedisningen kan tänkas inträffa. En större
islast gör att vindkraftverket producerar mindre el, vilket leder till förluster rent ekonomiskt. Det
blir även svårt att planera och rapportera verkets produktion under en säsong om man inte vet
när verket kommer att stå stilla på grund av is.
Det är även bra att sammanställa data på det här viset för att kunna utvärdera sin mätutrustning.
IceMonitorn har ett flertal tveksamma mätvärden som ligger på laster omkring -2.5 kg samt strax
under 0 kg. Alla värden med laster under 0 kg är helt klart avvikande värden som inte är korrekta.
En förklaring till dessa negativa laster är att i samband med värmning av den roterande staven
byggs en ”brygga” upp mellan staven och vågen, till följd av att värmen inte smälter all is utan
enbart den som finns närmast staven. Bryggan trycker sedan ner tryckgivaren, vågen, och en
negativ last registreras. Det skulle vara förklaringen till de negativa värdena som loggats strax
under 0 kg. För de övriga tillfällen då det registrerats värden på 2.5 kg finns ingen annan
förklaring än att det är felvärden. Dessa kan uppstå vid till exempel strömavbrott. För att undvika
de felvärden som uppstår då det bildas en brygga skulle en högre effekt kunna skickas in i den
roterande staven. Dock ska man ha i åtanke att då uppvärmning sker på det viset i en isdetektor
försvinner en stor del av det som skulle mätas. Den maximala påväxten is kan gås om miste och
tillfället uppfattas som mildare än det egentligen är i verkligheten. Detta gäller speciellt för
Goodrich, som har en tendens att visa för låga värden på islasterna eftersom uppvärmningscykeln
går igång för tidigt. Problemet är relativt enkelt att åtgärda då en omprogrammering är det enda
som krävs. Dock kan detta även leda till att vissa tillfällen uppfattas vara svårare fall av nedisning
än de egentligen var. En optimal avisningscykel skulle kunna tas fram empiriskt och detektorerna
skulle logga värden som var mer verklighetstrogna.
33

Jämförelsen, förväntad produktion mot verklig produktion, gav väldigt lika resultat för verk 1 och
verk 2. Dock var de en aning förbryllande. Det verkar finnas en maximal gräns för luftfuktighet
och temperatur. Då temperaturen blir lägre, blir även luftfuktigheten lägre för de värden som
mäts. Detta har även tillverkaren av verken svårt att förklara, men det kan helt enkelt vara så att
instrumenten som sitter på verken har vissa gränser. Det kan helt enkelt, för mätutrustningen,
inte vara till exempel -10 o C samtidigt som en luftfuktighet på 98 %. I övrigt så inträffar dessa
hopp i produktionen i 55 % och 69 %, för verk 1 respektive verk 2, av totalt antal fall då
temperaturen är mindre än 2 o C i kombination med en luftfuktighet över 85 %. Detta visas i
tabell 3 och 4. Dessa tabeller säger även vid vilken tidpunkt på året tillfällena inträffar och den
procentuella andelen tillfällen då vädret även är gynnsamt för isbildning av det totala antalet
tillfällen då produktionen varit för låg och gjort ett ”hopp”, för respektive månad. De månader
som utmärker sig speciellt mycket är januari och mars då kombinationen för låg effekt och
gynnsamt väder inträffat flest gånger. För de båda verken är de månader de som kan tänkas haft
flest tillfällen då is lossnat från rotor eller blad. Det ska även sägas att dessa hopp i effekten även
kan ha ett antal andra orsaker som till exempel att vinden plötsligt bytt riktning och rotorn ej
hängt med. Nacellen vrider sig alltid så att vinden kommer rakt emot bladen men då det är ett
medelvärde på vindriktningen kan alltså en kastvind kommit från ett annat håll, än i den riktning
rotorn är vänd emot, vilket leder till att produktionen minskar för en kort stund för att sedan öka
igen. Dock bör vindhastigheten vara ungefär konstant. Vindhasighetsgivarna är placerade på
nacellen men det är alltid någon del av turbinen som kan skugga lite vilket leder till en förändring
i vindhastighet åt något håll. Det säger emellertid mycket att i 94 % samt 96 % av fallen i mars
månad, för både verk 1 och 2, har vädret varit gynnsamt för nedisning. En notis är att i tabellerna
3 och 4 fanns inga tillfällen då alla parametrar stämde för jämförelsen i produktion för de
månader som ej är med.
34

Tabell 3. Tabellen visar antalet tillfällen från 7.2 där vädret varit gynnsamt för is, verk 1
Månad Antalet tillfällen
för låg effekt
Varav tillfällen då
T < 2 o C samt
luftfuktighet > 85 %
35
Andel tillfällen då
T < 2 o C samt
luftfuktighet > 85 %
December 50 19 0,38
Januari 50 38 0,76
Februari 78 40 0,51
Mars 18 17 0,94
April 3 2 0,67
Juni 2 0 0,00
Juli 7 0 0,00
Augusti 1 0 0,00
Oktober 1 0 0,00
Totalt 210 116 0,55

Tabell 4. Tabellen visar antalet tillfällen från 7.2 där vädret varit gynnsamt för is, verk 2
Månad Antalet tillfällen
för låg effekt
Varav tillfällen då
T < 2 o C samt
luftfuktighet > 85 %
36
Andel tillfällen då
T < 2 o C samt
luftfuktighet > 85 %
December 15 4 0,27
Januari 47 40 0,85
Februari 45 30 0,67
Mars 24 23 0,96
April 1 1 1,00
Maj 4 0 0,00
Juni 2 0 0,00
Juli 1 0 0,00
Augusti 3 0 0,00
September 1 0 0,00
Totalt 143 98 0,69
För att kunna relatera till om resultatet i 7.2 är många eller få tillfällen, kan det nämnas att det
totala antalet loggade tidpunkter som det utgicks ifrån var över 40 000 stycken. Att enbart 210
respektive 143 är sådana tillfällen då produktionen varit för låg, tagit ett skutt uppåt samtidigt
som vindhastigheten minskat kan säga en del om verkens verkningsgrad. I 23 % för verk 1 och
19 % för verk 2 den faktiska produktionen varit mindre än 80 % av den förväntade, och då vet vi
inget mer om hur mycket mindre den varit.
I 2.2 diskuteras vilka typer av is som kan bildas och vid vilka förhållande de gör det, figur 6. För
att visa att teorin stämmer med verkligheten skapas en graf där temperaturen plottas mot
vindhastigheten. Det är gjort för de tillfällen då temperaturen ligger mellan 0 o C och -16 o C, se
figur 21. Figuren illustrerar tydligt att mjuk frost är vanligast, följt av hård frost och den minst

vanliga typen is i det aktuella området är klar is. Då klar is är den typ av is som har högst densitet
är det även den som kan göra störst skada utifall ett iskast skulle ske. Sedan de två
vindkraftverken togs i drift i slutet av 2008 har inga iskast rapporterats. Detta beror till mycket
stor del på den avisningsutrustning som verken är utrustade med men det kan även bero på att
den typ som bildas är mjuk frost. Mjuk frost har en tendens att smälta snabbt och lätt tack vare
porositeten och om den mot förmodan skulle lossna från rotor eller blad skulle kastbanan bli
relativt rakt ner mot marken. Frosten är mycket lätt och skulle snarare dala ner mot marken än
slungas iväg med stor hastighet.
Figurerna 3-5 är ett resultat av storskalig riskbedömning av nedisning, men information om
isbildning på vindkraftverk saknas fortfarande i stor grad. Då det nu byggs fler och fler
vindkraftverk i kalla klimat ökar efterfrågan på nedisningsmodeller som ger säkra prognoser. En
rapport från 2007 beskriver hur vindkraften kan tänkas bli påverkad av de kommande
klimatförändringarna. Där bedöms att just molnnedisning kan komma att minska [19]. I övriga
fall av nedisning rapporteras att det är för osäkert för att dra några slutsatser och att nedisning
kan öka i vissa områden av Sverige samtidigt som de kan minska i andra.
Under vintern 2009-2010 har tester pågått i området för där denna analys är utförd. Testerna
undersöker hur avisningssystem på de olika verken kan fungera. Systemen i de två verken har
matats med olika uppvärmningseffekt vilket ska visa den optimala effekten att värma bladen med.
En del av resultatet från studien ger att en besparing på ca 854 000 kWh kan göras genom att ha
avisningssystem installerat [20]. Då uppvärmningseffekten tas från verkets producerade effekt
strävas det efter att ha så låg värmeeffekt som möjligt. Vindkraftverken är till för att producera el,
inte förbruka den.
37

9 Slutsats
Nedisning i det aktuella området sker vid temperaturer mellan -13 och 2 o C och luftfuktigheter
över 85 %. Den svåraste nedisningen, det vill säga islaster från 0,5 kg och uppåt, sker vid
temperaturer mellan -0,5 o C och -4 o C samt i kombination med luftfuktigheter mellan
96-99,2 %.
Från figur 19 och 20 kan slutsatsen dras att det finns ett samband mellan hopp i produktionen
och gynnsamt väder för nedisning. De flesta tillfällen då produktionen varit för låg och plötsligt
ökat har inträffat då temperaturen varit lägre än 2 o C och luftfuktigheten högre än 85 %.
För att verifiera om hoppen kan vara is som lossnat måste fältstudier genomföras. Tidpunkter för
de eventuella iskasten noteras och en jämförelse kan göras med produktionsdata. Ett alternativ till
fältstudier kan vara webkamera som filmar blad och nacell. Servicepersonal bör även vara
informerad om situationen i området för att uppmärksamma eventuell nedfallande is från
vindkraftverk.
38

Referenser
[1] Abvee, http://www.abvee.se, 2009
[2] T. Sigurdson m.fl., Vindkraft på Stor-Blåliden: Miljökonsekvensbeskrivning, Svevind AB,
Tavelsjö, 2008
[3] H. Bergström, Metrologi för vindkraft, Vindforsk teknikrapport 8:08, Stockholm, 2008
[4] T. Laakso m.fl., State of the art of wind energy in cold climates, IEA, 2009
[5] G. Ronsten, Rapport från BOREAS VII, Elforsk, 2005
[6] Nationalencyklopedin, http://www.ne.se, 2009
[7] H. Seifert m.fl., Aerodynamics of iced airfoils and theur influence on loads and power
production, presentation på EWEC, 1997
[8] G. Ronsten, Mapping of icing for wind turbine applications, Elforsk rapport 08:40, 2008
[9] B. Tammelin m.fl., Icing in Europe, FMI Energy, 1998
[10] SMHI, http://www.smhi.se, 2009
[11] S.Fikke m.fl., COST 727: Atmospheric icing on structures measurements and data
collection on icing, MeteoSwiss, 2007
[12] M. Homola m.fl., The depence of icing severity on chord length, presentation på
EWEC, 2009
[13] G. Ronsten, Svenska erfarenheter av vindkraft i kallt klimat – nedisning, iskast och
avisning, Elforsk rapport 04:13, 2004
[14] P-E. Persson, Installation of IceMonitor, 2009
[15] Infoblad för Goodrich, Kanada
[16] Kursmaterial Vindkraftteknik, TFE Umeå universitet, 2008
[17] Enercon, http://www.enercon.se
[18] Hitta, http://www.hitta.se
[19] J. Gode m.fl., Tänkbara konsekvenser för energisektorn av klimatförändringar, Elforsk
rapport 07:39, 2007
[20] S. Lütkemeyer, Rotor blade de-icing system, Enercon, presentation på Hannover Fair,
2010
39