Svensk teknik banar väg för havsbaserad vindkraft

Det säger Mikael Dahlgren som sedan ett halvår tillbaka arbetar på Hitachi Energy, en av världens ledande teknikleverantörer av lösningar för vindkraft ute till havs.

Det handlar om en hittills outnyttjad möjlighet i användningen av så kallad HVDC-teknik, som utvecklades redan på 50-talet på ASEA, det som sedan blev en del av ABB, där Mikael Dahlgren tidigare arbetat som forskningschef. HVDC, som står för High Voltage Direct Current, togs ursprungligen fram som ett effektivare alternativ att föra över stora mängder elkraft över långa sträckor. I stället för att använda växelström, som i det vanliga elnätet, omvandlas elen till högspänd likström under själva transporten. Tekniken användes till en början i ledningar på land eller i undervattenskablar mellan länder. Men de senaste åren har likströmskablar även visat sig vara en effektiv lösning för att föra in el från vindkraftsparker långt ute till havs.

- Det som är fördelen med att överföringen sker i likströmskablar i stället för med växelström är att de har lägre energiförluster på vägen och att vi kan föra över mer kraft över långa avstånd. Vi kan också ha bättre kontroll på hur mycket el vi för över och öka flexibiliteten och stabiliteten i elnätet, säger Mikael Dahlgren.

Havsbaserad vindkraft måste öka snabbare 

De senaste åren har utbyggnaden av vindkraften ökat snabbt. Förra året installerades 116 GW ny vindkraft globalt, motsvarande ungefär 100 svenska kärnreaktorer. Ändå bedömer många experter att utvecklingen går för långsamt om världen ska nå målet att begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 grader. Det gäller särskilt utbyggnaden av den havbaserade vindkraften som år 2022 bara stod för sju procent av den totala vindkraftskapaciteten i världen. Detta trots att vindkraft till havs bedöms ha betydligt större utvecklingspotential än på land, eftersom det ofta blåser mer till havs och finns större tillgängliga ytor att nyttja. För att kunna bygga ut den havbaserad vindkraften i stor skala krävs dock nya tekniska lösningar som gör det både praktiskt och ekonomiskt genomförbart. En av nycklarna är att hitta effektivare sätt att föra in den producerade elen till land.

Ny pusselbit kan öppna för storskalig utbyggnad

Redan idag används undervattenskablar med högspänd likström för att leda in el från havsbaserade vindkraftparker på flera håll i världen. Nya projekt är bland annat på gång i både i Östersjön och Nordsjön. Störst är Dogger Bank Wind Farm utanför Englands kust, som beräknas kunna producera el till 6 miljoner hushåll när parken står klar 2026. Ändå har tekniken hittills använts i betydligt mindre skala än vad som är möjligt. Men det tror Mikael Dahlgren att det snart kan bli ändring på, bland annat tack vare en hittills outnyttjad teknisk lösning som han varit med och utvecklat. Det handlar om en sorts elektrisk brytare som gör det möjligt att koppla ihop hela nätverk av likströmskablar. En lösning som har potentialen att ta den havsbaserade vindkraften till helt nya nivåer.

- Det vi står inför nu är att gå från att ha distribuerade hubbar där varje vindkraftpark ute till havs har en egen kabel in till land, till att det är möjligt att bygga internationella jättenät med sådana här stabila likströmslänkar ute till havs, där man kan koppla ihop många olika vindkraftparker med varandra och skapa gemensamma anslutningar in till land, eller in till flera olika länder, säger Mikael Dahlgren.

Ökade möjligheter för svensk utbyggnad

Sverige ligger idag efter många andra länder när det gäller utbyggnaden av havbaserad vindkraft. Idag finns fyra vindkraftparker utanför den svenska kusten. På regeringens bord ligger planer på ytterligare 16 nya vindparker, men bara tre har i dagsläget fått tillstånd att börja byggas och flera tidigare projekt har fått skrotas. I den offentliga debatten har förklaringarna ofta handlat om höga investeringskostnader, krånglig lagstiftning och klagomål från lokalpolitiker och allmänhet som är oroliga för att de nya vindkraftverken ska störa viktiga naturvärden och skymma horisonten. Men även här tror Mikael Dahlgren att anslutningar med likströmskablar, i stället för med växelström, skulle kunna bli en lösning.

- Med hjälp av den här tekniken skulle det bland annat vara möjligt att placera vindparkerna längre ut till havs där de inte syns från kusten. Inte minst nu när det börjar bli möjligt att bygga flytande vindkraftverk som inte behöver stå på havsbotten.

Om havsbaserad vindkraft

I ett globalt perspektiv leder Kina och Europa utbyggnaden av havsbaserad vindkraft i världen. År 2022 stod Kina för 49 procent av den totala installerade vindkraften till havs. Europa låg på andra plats med 43 procent. (Källa: GWEC Global Wind Report 2023)

EU har satt upp målet att nå netto-noll-utsläpp av växthusgaser senast år 2050. För att lyckas bedömer EU-kommissionen att den havsbaserade vindkraftkapaciteten i Europa måste tjugodubblas jämfört med idag. (Källa EU-kommissionen)

I maj 2023 gav regeringen en särskild utredare i uppgift att analysera hur prövningar och tillståndsprocesser kring byggandet av ny havsbaserad vindkraft i Sverige skulle kunna effektiviseras. Resultatet ska presenteras senast den 30 november 2024. (källa: regeringen)

Sveriges största vindkraftpark till havs ligger på Lillgrund strax söder om Öresundsbron. Den består av 48 vindkraftverk med en samlad effekt 110 MV, nog för att förse 60 000 hushåll med el. Världens just nu största vindkraftpark till havs, Dogger bank Wind Farm som byggs i Nordsjön utanför England, ska enligt plan kunna generera drygt trettio gånger större effekt (3,6 GW) än Lillgrund, tillräckligt för att försörja uppåt 6 miljoner brittiska hushåll med el.

Om Mikael Dahlgren

Mikael Dahlgren är Senior Principal Projekt Lead Engineer på Hitachi Energy. Han har tidigare arbetat som forskningschef på ABB, där han bland annat drivit på innovationsarbetet kring ny grön kraftteknik. Han har läst teknisk fysik på Chalmers och har en doktorsexamen från Vienna University of Technology i Wien.

Mikael Dahlgren är ledamot av IVAs avdelning Elektroteknik sedan 2021.