Hur fungerar vindkraft?

Ett vindkraftverk fångar in delar av den energi som finns i vinden. Bladen på ett vindkraftverk är formade som propellrar som drivs runt av vinden. Oftast finns det tre blad, tillsammans kallas de för en rotor. De fångar in energi från vindens rörelse, i motsats till en motor som använder energi för att skapa rörelse. 

Rotorn sitter på en axel som är kopplad till en generator. Denna gör om den snurrande rörelsen till elström. Eftersom rotorn snurrar ganska långsamt sätter man ofta en växellåda mellan axel och generator, detta för att få till ett jämnt varvtal som passar generatorn.  Modernare vindkraftverk har dock numera ofta generatorer som är kopplade direkt på rotoraxeln. De klarar då att generera ström även vid låga varvtal. Vindkraftverken är kopplade till elnätet och levererar ström så länge de snurrar. 

Ett vindkraftverk kan inte fånga all vindens energi, den teoretiska gränsen går vid 59 procent. Verkningsgraden (hur mycket av den tillförda energin som kan utnyttjas) hos moderna vindkraftverk ligger nära denna gräns (mellan 40 och 50 procents verkningsgrad). Ju större vindkraftverken är, desto högre kan verkningsgraden bli. Energiutbytet vid svaga vindar är lågt, men ökar snabbt när vinden tar i. Om vindhastigheten fördubblas ökar energiutbytet med åtta gånger. Vindkraftverken byggs för att vara som mest effektiva vid en normal vind (märkvind), ofta kring 12 till 14 meter per sekund. När det blåser storm stängs vindkraftverket av för att skydda det mot alltför stora påfrestningar. 

Vindkraften ger förnybar, billig och utsläppsfri elproduktion. Därför växer vindkraften snabbt över hela världen. Däremot finns det flera utmaningar med vindkraft som måste hanteras.  

Det blåser inte alltid. Men om man sprider ut vindkraftverken över ett helt land så blåser det alltid någonstans. I ett så stort land som Sverige har vi nästan aldrig samma väderförhållanden över hela landet samtidigt. Ett svenskt vindkraftverk på land körs i genomsnitt för fullt en dryg tredjedel av årets timmar. Ett havsbaserat vindkraftsverk kan köras för fullt uppemot hälften av tiden. 

När det blåser mindre behöver elen komma från annat håll, till exempel kan man istället ta ut mer el ur vattenkraftverken, för att sedan spara på vattnet i magasinen när det blåser mer. Det kallas för att vattenkraften fungerar som reglerkraft. Eftersom vi har så gott om vattenkraft i Sverige finns också ett stort utrymme för att bygga ut vindkraft. Det finns också flera andra sätt att hantera variationerna i vindkraften, som till exempel att elbilar laddas när det blåser mycket eller att mer el exporteras till våra grannländer. 

Det är viktigt att välja bra platser för vindkraftverken: 

Vindkraft kan ha en betydande påverkan på det lokala djur- och naturlivet och därför är lokaliseringen avgörande för att vindkraften ska anses vara hållbar. Det innebär att platser där till exempel rödlistade arter riskerar att skadas ska undvikas vid etableringar.

Det är ganska sällsynt att fåglar kolliderar med vindkraftverk, men det händer. Oftast flyger de oberörda förbi. Att bygga vindkraftverk på ställen där flyttfåglar brukar passera kan dock leda till att fler fåglar dör eller skadas. Fladdermöss kan också skadas av vindkraftverk, framförallt nattetid vid svaga vindar. Kraftverken kan i dessa lägen stängas av automatiskt för att skydda fladdermössen. Framför allt under byggnationen kan vindkraft även skada andra arter.

Till havs blåser vinden starkare och jämnare. Därför vill man gärna bygga grupper med vindkraftverk till havs. Det krävs dock ganska grunt vatten för att det ska gå att bygga i havet. Det är också dyrare än att bygga på land. Detta gör att utbyggnaden till havs än så länge går långsammare än på land. Havets grundområden är också bland de mest värdefulla för livet i havet och för sjöfågeln. Det kan uppstå en konflikt kring användningen av dessa områden. Samtidigt kan havsbaserad vindkraft vid viss lokalisering leda till en förbättrad havsmiljö, till exempel genom att skapa konstgjorda rev dit fiskar söker sig för föda.

2021 producerade svensk vindkraft drygt 27 Terawattimmar (TWh) el. Det motsvarar ungefär 17 procent av den totala elproduktionen. Utbyggnaden av vindenergin går nu snabbt i Sverige. Energimyndigheten förutsäger att vindkraften till 2045 kan komma att stå för mer än hälften av Sveriges elproduktion (90 TWh). I takt med att vindkraftsverken blir större och effektivare kan färre antal verk producera mer el. 

För att få bygga vindkraftverk krävs miljötillstånd. Det krävs en omfattande utredning av miljökonsekvenserna för varje bygge innan tillstånd kan ges av myndigheterna. Ett stort antal projekt utreds, men långt ifrån alla blir av, ofta på grund av brist på kapital eller beroende på lokalt motstånd mot utbyggnaden. 

Vindkraftverk är ganska höga, uppåt 250 meter. Det har gjort att Försvarsmakten säger nej till att bygga vindkraftverk på många ställen längs kusterna där de skulle kunna vara i vägen för militärt flyg. Många kommuner utnyttjar också sin rätt att lägga in veto, säga nej, till utbyggnad av vindkraftsparker. 

Vindkraft är ett av de snabbast växande energislagen i världen. Det är nu oftast det billigaste alternativet för att bygga ny elproduktion. Vindkraften är det näst största förnybara energislaget i världen, efter vattenkraften. 2021 producerade vindkraftverken globalt 1 870 TWh, eller 7 procent av världens totala elproduktion. Europa och Asien är de regioner som har mest vindkraft. 

Faktabladet är granskat av Naturskyddsföreningens avdelning för klimat och juridik. Senaste granskning: januari 2023.