Hvordan fungerer vindmøller?

Hvad er vindmøller?

Vindmøller er store maskiner, der omdanner vindens kinetiske energi til elektricitet. En moderne vindmølle består af et tårn, en nacelle (maskinhus), en rotor med typisk tre vinger og et fundament. Vingerne er aerodynamisk formede ligesom et flyvinge og kan have en længde på op til 100 meter på de største havvindmøller. Danmark er et af de lande i verden, der har den højeste andel af vindenergi i sit elsystem, og vindmøller dækker i mange perioder over 50 % af det danske elforbrug.

Vindens kraft har været udnyttet i årtusinder – fra de tidlige persiske vindmøller til de hollandske møller, der pumpede vand fra polderene. Den moderne vindmølle til elproduktion er dog et produkt af det 20. århundrede, og Danmark spillede en central rolle i udviklingen af vindmølleteknologien fra 1970'erne og frem. I dag findes vindmøller både på land (onshore) og til havs (offshore), hvor de kan udnytte stærkere og mere stabile vinde.

Sådan fungerer det

1. Vinden rammer vingerne: Når vinden blæser, skaber den en løftekraft på de aerodynamisk formede vinger – præcis som på et fly. Denne løftekraft er langt større end det direkte tryk og sætter rotoren i gang.
2. Rotorens omdrejninger: Rotoren drejer relativt langsomt – typisk 5-20 omdrejninger pr. minut. Pitch-styringen justerer vingernes vinkel i forhold til vinden for at optimere effekten og beskytte møllen i stærk blæst.
3. Gearkassen: En gearkasse øger omdrejningstallet fra rotoren til ca. 1.500 opr./min., som generatoren har brug for. Nyere møller bruger dog direkte drev uden gearkasse for at reducere vedligeholdelse.
4. Generatoren: Generatoren omdanner den mekaniske rotation til elektricitet via elektromagnetisk induktion – en magnet roterer inden i en spole og driver elektroner rundt i lederne.
5. Betz-grænsen: En vindmølle kan teoretisk maksimalt udnytte 59,3 % af vindens energi, en grænse fastsat af Albert Betz i 1919. Moderne møller nærmer sig 45-50 % i praksis.
6. Tilslutning til elnettet: Strømmen ledes fra generatoren til en transformer, der hæver spændingen til transmissionsniveau, inden den sendes ud på elnettet.

Interessante fakta

• Den største havvindmølle i verden har vinger med et rotordiameter på over 260 meter – større end Eiffeltårnet er højt.
• En enkelt stor havvindmølle kan producere nok strøm til at forsyne over 10.000 danske husstande om året.
• Vindenergi er i dag en af de billigste energikilder i verden, billigere end nyt kul- og gaskraft i de fleste lande.
• Havvindmøller producerer mere og jævnere strøm end landmøller, fordi havvinde er stærkere og mere konstante.
• Danmark var det første land i verden til at opføre en kommerciel havvindmøllepark – Vindeby ved Lolland i 1991.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad sker der med vindmøller, når det blæser for meget?

Når vindstyrken overstiger ca. 25 m/s (storm), drejer vingerne sig ud af vinden via pitch-styringen og bremses til stop. Dette beskytter møllens mekaniske og elektriske komponenter mod overbelastning. Møllerne starter igen, når vindstyrken falder til et sikkert niveau.

Er vindmøller skadelige for fugle og flagermus?

Vindmøller kan udgøre en risiko for fugle og flagermus, men omfanget er begrænset sammenlignet med andre menneskeskabte trusler som trafik og bygninger. Moderne placering af vindmøller tager hensyn til trækruter og yngleområder, og ny teknologi som radar-baserede stop-systemer reducerer kollisionsrisikoen markant.