umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Projektering av vindkraftsparken Hästkullen i Härnösand och Timrå kommun
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2013 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Designing the wind farm Hästkullen in Härnösand and Timrå municipalities (English)
Abstract [sv]

Syftet med detta examensarbete är att optimera produktionen för högst lönsamhet för den planerade vindkraftsparken Hästkullen i Härnösand och Timrå kommuner. Arbetet har utförts för SCA Energy i Sundsvall. SCA projekterar vindkraftsparken Hästkullen i samarbete med EON.

Vid en satsning för etablering av en vindkraftspark krävs investering på miljardbelopp. Det är därför viktigt att säkerställa att investeringen på sikt blir lönsam. För att kunna göra denna uppskattning krävs det noggranna produktionsberäkningar med tillgång till ett års komplett vinddata.

Det program som använts för att simulera produktionsberäkningarna är WindPRO. Beräkningsprogrammet Wasp har använts för att simulera vindens energiinnehåll och strömningsdynamik. Flera olika vindkraftsparkutformningar byggdes upp i WindPRO för tre scenarion. Scenarierna har olika antal vindkraftverk och varierad tornhöjd. Den ekonomiska analysen har gjorts i kalkylblad där den viktigaste ekonomiska förutsättningen var att uppnå en kalkylränta på sju procent. Framtidens elpris är en viktig, men osäker, faktor och i olika scenarier erhålls olika elpris för att uppnå den önskade kalkylräntan.

I simulering av scenario 1 då parkutformning med 50 till 70 vindkraftverk med tornhöjd på 119 meter undersöktes framgick det att förslaget till parkutformning innehöll 61 vindkraftverk. Medelproduktionen för vindkraftverken i parkutformningen med 61 vindkraftverk var 10260 MWh per år. För att en parkutformning med 70 vindkraftverk ska generera en avkastning på sju procent krävs det att elpriset ökar från 331 kr/MWh till 340 kr/MWh.

I simulering av scenario 2 då parkutformning med 50 till 100 vindkraftverk med blandade tornhöjder mellan 119, 139 och 159 meter undersöktes framgick det att förslaget till parkutformning innehöll 94 vindkraftverk. Medelproduktionen för vindkraftverken i parkutformningen med 94 vindkraftverk var 10920 MWh per år. För att en parkutformning med 100 vindkraftverk ska generera en avkastning på sju procent krävs det att elpriset ökar från 343 kr/MWh till 347 kr/MWh.

I simulering av scenario 3 ändrades tornhöjden för samtliga vindkraftverk från scenario 2 till 159 meter. Då höjdes parkens medelproduktion till 11140 MWh per år. Det betyder att medelproduktionen ökade med 2 %.

Resultatet visar att Hästkullen är ett lämpligt område för etablering av vindkraft. De viktigaste parametrarna som påverkar resultatet är elpris och vindens energiinnehåll.

Abstract [en]

The purpose of this master thesis is to optimize the electricity generation to reach as high viability as possible for the planned wind farm Hästkullen in Härnösand and Timrå municipalities. The project has been made at SCA Energy in Sundsvall. SCA is developing the wind farm Hästkullen in cooperation with EON.

Investments in wind farms demands billions of Swedish crowns. Therefore, careful considerations have to be made to ensure future gains. Electricity generation calculation has to be made to make an economical assessment. At least one year´s data of wind measurements is necessary to reduce the uncertainty of the data to an acceptable level.

The program WindPRO has been used to simulate the electricity generation calculations. The program Wasp has been used to simulate the energy content in the wind and fluid dynamics. Several different wind farm layouts have been implemented in three scenarios. The wind power plants have different hub heights and varying amounts in the different scenarios. The economic analysis has been made in a spreadsheet where the most important economic requirement was to gain an interest rate of seven percent. The price of electricity in the future is an important, yet uncertain, factor and different prices are obtained in various scenarios to achieve desired interest rate.

In the simulation of scenario 1 when the wind farm layout with 50 to 70 wind power plants and hub height 119 meter were investigated the result showed that the suggested wind farm formation contained 61 wind power plants. The average electricity generation for the wind power plant in the layout with 61 wind power plants was 10260 MWh per year. The electricity price has to increase from 331 SEK/MWh to 340 SEK/MWh to maintain the economical requirements with a layout with 70 wind power plants.

In the simulation of scenario 2 when the wind farm layout with 50 to 100 wind power plants and mixed hub heights 119, 139 and 159 meter were investigated the result showed that the suggested wind farm formation contained 94 wind power plants. The average electricity generation for the wind power plant in the layout with 94 wind power plants was 10920 MWh per year. The electricity price has to increase from 343 SEK/MWh to 347 SEK/MWh to maintain the economical requirements with a layout with 100 wind power plants.

The hub height for all wind power plants that was used in scenario 2 was changed to 159 meter in scenario 3. The average electricity generation increased to 11140 MWh per year or 2 percent increase of production.

The result shows that Hästkullen is a suitable location for a wind farm. The most important parameters that affect the result are the electricity price and wind energy content.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 103 p.
Keyword [sv]
Vindkraft, windPRO, optimering, lönsamhet
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-84342OAI: oai:DiVA.org:umu-84342DiVA: diva2:684023
External cooperation
SCA Energy AB
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Presentation
(Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-01-07 Created: 2014-01-02 Last updated: 2014-01-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Projektering av vindkraftsparken Hästkullen i Härnösand och Timrå kommun(11564 kB)453 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 11564 kBChecksum SHA-512
1201750859a0078769f4d67e7e50f8b79906d2a1489260f12f01f4314f64a93a889d13f237b70fe4f373dd7264d8985efb445c81e820adf8043ee1d1531df5cc
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 453 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 332 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf