Lad vindmøllerne erobre de syv verdenshave

Udviklingsmæssigt står vi foran det tredje store vindmølleeventyr for Danmark, hvis vi griber muligheden. Vi skal bogstavelig talt sejle vindmøllerne ud på dybt vand, hvor de får helt nye potentialer.

Verden skriger på grøn strøm, der kan drive udviklingen for at reducere klimagasser og elektrificere energiforbruget i f.eks. varme- og transportsektorerne. Det kan indfries med flydende vindmøller, men hvis vi skal udnytte vindpotentialet til havs, kræver det udvikling af teknologien.

Først på land

Vindmøller har vist sig at være den bedst egnede teknologi til at generere grøn strøm. Det er sket via to store vindmølleeventyr for Danmark. I 1970´erne kunne Danmark gå i front takket være fremsynede forskere, miljøbevidste politikere og en spirende industri, der fremstillede de første landvindmøller, selv om der ikke var god økonomi i det. Men via mange års forskning, innovation og udvikling er teknologien blevet så optimeret, at 1 kilowatt strøm fra vindmøller i dag er billigere at producere end 1 kilowatt strøm fra kulværker.

Dernæst fæstnet på havbunden

På skuldrene af den ekspertise, der blev etableret med vindmøller på land og med testfaciliteter i verdensklasse på DTU, først på Risø og siden i Østerild og Høvsøre, blev firmaer i Danmark også førende på udvikling af vindmøller på havet. I Nordsøen og havene omkring Danmark er vandet heldigvis så tilpas lavt, at man kan bygge vindmøllernes fundament på havbunden. Vindmøllerne leverer nu næsten halvdelen af den strøm, vi forbruger i Danmark. Inden for en overskuelig årrække vil vindmøllerne kunne dække hele vores behov for strøm. Så hvorfor skal vi kaste os ud i et nyt eventyr?

Med regeringens klimamål og med behovet for en global omstilling til grøn energi, er der efterspørgsel efter langt mere vedvarende energi. Der skal desuden produceres langt mere strøm, end vi har brug for i dag, da samfundet skal elektrificeres, og store mængder anvendes til Power-to-X. Vindmøllerne skal levere strøm i et omfang, vi aldrig har forestillet os tidligere, og til en endnu billigere pris. Og strømmen skal ikke bare produceres i Danmark, men globalt.

Snart skal vindmøllerne flyde

Mange lande, der ønsker at generere strøm fra vindmøller, er udfordret af, at deres havområder er for dybe. Løsningen er derfor vindmølleparker, der flyder på havet. De flydende fundamenter er fastgjort til havbunden med kabler, og møllerne kan derfor producere energi på dybt vand. Det er f.eks. aktuelt langs USA's vestkyst og i lande som Japan, Spanien, Portugal og Norge, hvor havdybden langs kysten hurtigt overstiger de 55 meter, som er grænsen for vindmøller med almindeligt fundament.

Der er relativt få flydende vindmøller i drift, men potentialet for flydende havvind er enormt. Det internationale energiagentur, IEA, vurderede i 2019, at potentialet for flydende vind er i omegnen af 55.000 TWh, hvilket er mere end det samlede globale elforbrug i 2040 (se IEA Offshore Wind Outlook 2019, s. 51). Vil man udnytte blot 10 procent af det potentiale, så siger en hurtig hovedregning, at det vil kræve i omegnen af 100.000 store havvindmøller. Det giver store muligheder for den danske vindbranche.

Nye produktionsmuligheder og mere energi

En af de store fordele ved flydende fundamenter er, at de kan masseproduceres. I modsætning til vindmøller, som står på havbunden, hvor møllerne monteres på fundamentet ude på havet, så kan de flydende fundamenter og møller samles på havnen og sejles ud til destinationen. Det åbner helt nye muligheder for at industrialisere processen. Samtidig har flydende vindmøller den fordel, at de producerer mere strøm end almindelige havvindmøller, fordi de kan placeres længere ude på havet, hvor det er bedre vindforhold. Det sikrer en mere jævn produktion af strøm, hvilket både er en fordel for vores generelle energiforsyning og i forhold til Power-to-X.

Innovation i hele værdikæden

I dag er vindmøller på flydende fundamenter stort set de samme som dem, der er fæstnet til bunden, men det er ikke uden udfordringer. Teknologierne, styringen, kontrollen, beregningerne og ikke mindst den måde, hvorpå man intelligent skal tage højde for havets kræfter på – de dele kræver fortsat forskning og udvikling. Det har vi forudsætninger for at gøre i Danmark, hvor vi er vandt til at se på totalløsninger. Vi er optaget af hele værdikæden – lige fra hvor disse flydende vindmøller kan placeres, til hvordan fundament og møller kan (re-)designes, og hvordan den producerede energi kan transporteres til land.

På DTU Vindenergi arbejder forskere med at løse disse udfordringer. Vi har f.eks. udviklet de computermodeller, som bruges til at optimere funktion og konstruktion af vindmøllen og det flydende fundament. Og det globale vindatlas, udviklet på DTU Vindenergi, giver i dag mulighed for let at vurdere, hvor potentialet for både almindelig og flydende havvind er størst.

Et nyt eksporteventyr

For kommercialisering af flydende havvind skal der være teknologisk fokus på produktionen af de store flydende fundamenter, samspillet inden for hele vindmølleparken samt med integration til el-nettet. Det er også vigtigt at se på, hvordan vindmøllerne påvirker hinanden. De store strømpåvirkninger af vindmøller og flydere i en vindmøllepark er et af de store forskningsspørgsmål, som skal besvares i den nærmeste fremtid. Potentialet for bevægelighed af møllerne såvel som rotorerne (afhængig af platform og forankringsstrategi) er anderledes end for vindmøller, der er fikseret på havbunden. Så der forestår stadig masser af forskning, som kan sikre, at ressourcerne bruges optimalt i en verden, der skriger på grøn strøm og bæredygtighed.

I den kommende tid vil der åbne sig et kæmpe marked for flydende vindmøller. Danmark kan (igen) spille en vigtig rolle, og en ordentlig forskningsindsats kan bane vejen for endnu et eksporteventyr.