Interaktive modeller, quizer og 3D-diagrammer ligger i kapittelet /tema/energi-hav-luft. Her kan du redigere hele fagteksten.
Kompetansemål
Drøfte hvordan energiressurser fra hav og atmosfære kan utnyttes på en bærekraftig måte, både nasjonalt og globalt (Utdanningsdirektoratet, 2020).
Hvor energien kommer fra
Nesten all fornybar energi i atmosfæren og i bølgene er omdannet solenergi. Ujevn oppvarming gir trykkforskjeller. Trykkforskjeller blir vind. Vind over hav blir bølger. Tidevann er unntaket: gravitasjon fra måne og sol, styrt av jordas rotasjon og bassengenes form.
Derfor eier denne siden det globale vindsystemet allerede har forklart — men nå som ressurs, ikke som vær. Vestavindsbeltet over Nordsjøen er det samme beltet som styrer lavtrykkene inn mot Vestlandet.
Effekt, kubikk og kapasitetsfaktor
Effekten i en vindturbin vokser med tettheten i lufta, arealet rotoren sveiper, og kubikken av vindhastigheten. Dobbelt så mye vind er ikke dobbelt så mye strøm. Det er omtrent åtte ganger, før virkningsgrad og kapping ved storm tas med. Derfor slår plassering antall master. Et anlegg i jevn 9 m/s slår et anlegg i ujevn 6 m/s, selv med færre tårn.
Kapasitetsfaktor er det tallet som skiller brosjyre fra år. Den er faktisk årsproduksjon delt på det anlegget ville levert om det gikk for fullt hver time. Landvind i Norge ligger typisk under havvind fordi havet har jevnere og sterkere vind, og fordi terreng og naboer tvinger landanlegg inn i kompromiss (NVE, u.å.-b).
Kapasitetsfaktor: Faktisk årsproduksjon delt på teoretisk maks. Den forteller hvor mye ressursen og plasseringen faktisk leverer.
Vind på land
Landvind er billigst per kilowattime der vinden er god og nettet finnes. Konfliktene er like faste: støy, skyggekast, reindrift, friluftsliv, rovfugl og et landskap noen eier som utsikt. Bærekraft her er ikke «fornybart, derfor ferdig». Det er avveining mellom kutt, areal og den som bor under rotoren.
En drøfting som bare teller tonn CO₂, har hoppet over nasjonalt nivå i målet. En drøfting som bare teller naboer, har hoppet over det globale pådrivet.
Havvind: dypet bestemmer teknologien
Over hav er vinden jevnere. Det er geografi, ikke politikk. Det som er politikk og geologi, er bunnen. Danmark og Nederland har grunn sokkel. Bunnfaste turbiner står der. Norge har dyp sokkel utenfor det meste av kysten. Flytende matcher den bunnen (NVE, u.å.-a).
Derfor er «hvorfor ikke bare gjøre som Danmark?» et dårlig svar. Samme ressurs, annen hylle. Flytende er dyrere og yngre. Bunnfast er utprøvd der det er grunt nok. Valget følger kontinentalsokkelen, ikke ønsket om å kopiere naboen.
Konfliktene skifter medium, de forsvinner ikke: fiskeri, skipstrafikk, sjøfugl, radar, kabler til land og hvem som eier strømmen når den kommer i land. Et felt i Nordsjøen er ikke tomt hav. Det er et arbeidsfelt.
Bølger og tidevann
Bølgeenergi er vindenergi flyttet over i vannoverflaten. Potensialet er stort der vestavinden har hatt lang strekning. Problemet er 100-årshavet: innretningen må tåle den bølgen som kommer sjelden, ikke bare middelbølgen som ser pen ut i en modell.
Tidevann er predikerbart. Det er den store fordelen mot vind. Ulempen er geografi: få steder har både amplitude og et inngrep i fjære som samfunnet godtar. En tidevannsbarriere tvers over et estuar endrer sediment, gyting og landskap. Ressursen er der. Prisen er ikke bare turbinen (Store norske leksikon, u.å.).
Vannkraft i elv eier Geofag 1 og norsk energihistorie. Den er ikke «energi fra hav og atmosfære» i dette målet. Hold deg til vind, bølge og tidevann — og si hvorfor vannkraft likevel er bakteppet for norsk forsyning.
Nasjonalt og globalt
Målet ber om begge skalaer. Nasjonalt: Norges dype sokkel, eksisterende vannkraft som buffer, og kyst som allerede er i bruk. Globalt: vestavindsbeltene på midlere bredde, passatene, og kyststater uten vannmagasin. Et land uten fjell og uten sokkel må velge annerledes enn Norge. Bærekraft er da også fordeling: hvem får strømmen, og hvem får inngrepet.
Sammenlign med tilpasning : havvind kutter pådriv. Tilpasning lever med været som kommer. Begge kan være bærekraftige. Ingen av dem er det automatisk.
Til eksamen
Drøft minst tre hensyn: klima (kutt), areal/arter, og forsyning. Si hvorfor Norges sokkel peker mot flytende. Skill tidevann (gravitasjon, predikerbart) fra bølger (vær, variabelt).
Vanlige misforståelser
Fornybart er ikke det samme som bærekraftig. Areal og arter teller i målet.
Havvind er ikke «gratis vind». Kabel, bunn og konflikt er del av regnestykket.
Tidevann kommer ikke fra sola på samme måte som bølger. Gravitasjon er en annen motor.
Viktige begreper
Kapasitetsfaktor: Faktisk årsproduksjon delt på teoretisk maks.
Havvind: Samme ressurs som landvind, jevnere over hav. Bunnfast eller flytende.
Bølgeenergi: Vindenergi flyttet over i vannoverflaten. Høyt potensial, hardt miljø.
Tidevann: Gravitasjonsdrevet, predikerbart. Få egnede steder.
Kubikkloven: Effekt i vindturbin vokser omtrent med v³. Plassering slår antall master.
Bærekraft: Kutt, areal, arter, forsyning og fordeling. Ett hensyn er et innlegg.