Vindkraftstasjon, vindkraftstasjon (tegning) (bilde)
innretning som kan omforme vindenergi til elektrisk energi.
Konstruksjon, ytelse
En vindkraftstasjon består av en vindturbin med som oftest tre turbinblader (vinger) på horisontal aksel plassert i maskinhus på toppen av et tårn. Maskinhuset vris, enten ved hjelp av elektriske motorer eller ved hjelp av vinden, slik at turbinbladene roterer i et plan loddrett på vindretningen. Vindturbinen kan også ha vertikal aksel opp fra maskinhuset som kan være fundamentert på bakken. Hovedkomponentene i maskinhuset er gir (men det finnes også turbinløsninger uten gir), generator, brems, dreiemotor (for turbiner med horisontal aksel) og kontrollsystem. Den elektriske energien opptransformeres fra generatorspenning, og føres ofte inn på det lokale fordelingsnett.
De største kommersielt tilgjengelige vindturbinene er i dag (2005) på 2,5–3,6 MW, men det arbeides med utvikling av turbiner i området 4,5–6 MW. En turbin på 3 MW kan typisk ha en tårnhøyde på 90 meter og en rotordiameter mellom 90 og 100 m. Den energien som kan fanges opp av bladene på en vindturbin begrenses til maksimalt 59 % av den energimengden som passerer det sveipte arealet. I praksis regnes det med ca. 40 %. En vindkraftstasjon vil gi ca. 1000 kWh/år per m2 sveipt areal, noe avhengig av turbinens størrelse og mye avhengig av vindforholdene. En 3 MW vindkraftturbin vil typisk gi ca. 8 mill. kWh (GWh) per år.
Utbygging
Elektrisitetsproduksjonen i vindkraftstasjoner varierer med vindhastigheten. Derfor kan slike stasjoner (vanligvis) ikke alene forsyne vanlige abonnenter. De er mest hensiktsmessige der de kan tilknyttes mer omfattende kraftforsyningssystemer, som kan nyttiggjøre produksjonen til enhver tid når det blåser. Globalt var det ved utløpet av 2005 satt i drift over 50 000 MW vindkrafteffekt.
Vindkraftstasjoner kan bare bygges i forholdsvis små kraftproduksjonsenheter, noe som normalt gir høyere utbyggingskostnader per kWh enn det som eksempelvis er vanlig ved utbygging av vannkraft. Ved stor satsing vil kostnadene likevel kunne reduseres. På områder i Norge hvor vindforholdene er gode, vil total utbyggingskostnad kunne ligge på rundt 30 øre/kWh. I 1980 var tilsvarende kostnad 2 kr per kWh. Utbygging skjer i mange land til tross for at kostnaden for kraft fra slike stasjoner er høyere enn fra konvensjonelle kraftstasjoner. Bygging av vindkraftstasjoner støttes økonomisk på ulike måter for å øke andelen fornybar energi i forsyningssystemet eller for at landene skal bli mindre avhengig av import av energi, særlig av fossilt brennstoff.
Miljø
Fordelen med vindkraft er at den er fornybar og ikke gir utslipp til miljøet, men vindkraftstasjoner er ikke helt uten miljømessige ulemper. De skaper støy, gir visuell forurensing, kan forstyrre radiosignaler, og kan drepe eller skade fugl. Store arealer båndlegges, men samtidig kan mesteparten utnyttes til jordbruk, beitemark og lignende.
Det har de siste år vært en økt interesse for vindmøller offshore. Utenfor synsvidde fra land unngår man ulemper med inngrep i natur- og friuftsområder, støy og visuell forurensning, dessuten blåser det mer kontinuerlig til havs enn på land. Samtidig er det andre hensyn man må ta til havs relatert til f.eks. fiske, sjøsikkerhet og trekkruter for fugler. Det er utviklet vindmøller med understell som kan stå på 50 m dyp, og også varianter med flytende understell av betong. Globalt sett er det per 2006 flere store offshore vindparkprosjekter på gang.
Norge
Hvor mye vindkraft som kan bygges ut, avhenger av prisutviklingen på strøm, statlige støttebevilgninger, befolkningens holdning til vindkraft m.m. En undersøkelse presentert av Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) i 2001, angir det fysiske vindkraftpotensialet i Norge til opp mot 480 TWh. Hvor stor del av det fysiske potensialet for vindkraft som kan bygges ut, er vanskelig å anslå. Miljøkonfliktene er mange, og med dagens kraftpriser og utbyggingskostnader er det lite trolig at vindkraft vil bli bygd ut i stor skala uten at det utvikles rammebetingelser som gjør slik virksomhet lønnsom. I dag er det mulig å få inn til 25 % investeringsstøtte fra ENOVA til utbygging av gode vindkraftprosjekter. Dette er tilstrekkelig for å realisere de mest optimale prosjektene. Det arbeides videre med etableringen av et marked for såkalte elsertifikater. Dette vil utløse ytterligere investeringer i Norge. Norge har gode vindressurser langs hele kysten fra Lista til Nord-Norge. Betydelige utbygginger i Nord-Norge er imidlertid komplisert på grunn av at det i tillegg blir behov for betydelige investeringer i kraftoverføringsnettet.
Regjeringen gikk i Energimeldingen 1999 inn for en statlig satsing på nye fornybare energikilder, noe som blant annet skal sørge for at bidraget fra vindkraft skal komme opp i tre terawattimer (TWh) innen 2010. Det fantes ved utgangen av 2005 13 etablerte vindkraftanlegg (totalt 138 vindturbiner) i Norge. Disse har en total installert effekt på ca 280 MW og produserte i 2005 ca. 507 GWh. Det er imidlertid gitt ytterligere 10 konsesjoner med total planlagt effekt på 840 MW og det er ytterligere nærmere 40 konsesjonssøknader til behandling.
Norges første vindmølle beregnet på produksjon av elektrisk energi var Dahles Vindkraftverk på Andøya. Kraftverket ble satt i drift i 1916 og leverte strøm til 16 abonnenter. Moderne utnyttelse av vindenergi startet 1983 som et forsknings- og forsøksprogram, og 1986 kom den første vindkraftstasjonen (55 kW) i drift på Titran i Sør-Trøndelag. De vindkraftanlegg eller vindparker som etter hvert er bygd ligger i kystområder fra Lindesnes til Finnmark og er i størrelser fra 55 kW opp til 150 MW total installert effekt. Det foreløpig største vindkraftanlegget, som stod ferdig i 2002, er på Smøla. Statkraft SF fikk høsten 2000 konsesjon av Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) til å bygge to større vindkraftanlegg på hhv. Smøla og Hitra. Arctic Wind AS åpnet høsten 2002 en vindpark på Havøygavlen i Måsøy kommune i Finnmark. Anlegget har 16 turbiner med navhøyde 80 m og rotordiameter 70 m. Samlet maksimal ytelse er 40 MW.
Norsk Miljøkraft Tromsø AS fikk 2001 (med endringer 2005) konsesjon for å bygge ut et vindkraftanlegg på Kvitfjell på Kvaløya i Tromsø kommune. Konsesjonen gjelder 80 vindturbiner à 2,5 MW (total effekt 200 MW) med en samlet planlagt årsproduksjon på om lag 660 GWh. Turbinene vil med tårn og vinger være om lag 120 meter høye. Dette anlegget er ikke realisert per 2006.
Se også Norge (Energiressurser).
Installert vindkraftkapasitet globalt
| MW1 | % | |
| Tyskland | 22,247 | 23,6 |
| USA | 16,818 | 17,9 |
| Spania | 15,145 | 16,1 |
| India | 8,000 | 8,5 |
| Kina | 6,050 | 6,4 |
| Danmark | 3,125 | 3,3 |
| Italia | 2,726 | 2,9 |
| Frankrike | 2,454 | 2,6 |
| Storbritannia | 2,389 | 2,5 |
| Portugal | 2,150 | 2,3 |
| Resten av verden | 13,019 | 13,8 |
| Total | 94,123 | 100,0 |
1Beregninger utført av Global Wind Energy Council 2007