Vind, förnybar energi

Vindar är luft som rör sig. Att vindar uppstår beror ytterst på solstrålarnas värme. Även på tio kilometers höjd blåser det vindar, ofta med dubbel orkanstyrka. Vår forskargrupp bedriver spännande forskning om vindenergi och dess samband med atmosfären och havet. Vi arbetar med att förstå vindens egenskaper och hur de kan utnyttjas för att producera ren och hållbar energi. Genom att kombinera fältmätningar, modellering och samarbete med andra institutioner undersöker vi även möjligheterna att kombinera sol- och vindkraft för att maximera energiutvinningen. Forskningen syftar till att bidra till en mer hållbar och effektiv användning av förnybara energikällor.

Vår forskning

Vid Uppsala universitet har den meteorologiska forskningen sedan många år koncentrerats på förhållandena i det atmosfäriska gränsskiktet, d.v.s. den del av atmosfären som utgör dess lägsta hundratalet eller tusentalet meter. Forskningsarbetet har därvid inkluderat både fältmätningar och numerisk modellering, och medfört att stor erfarenhet erhållits avseende förhållandena i den del av atmosfären som är av störst intresse i vindenergisammanhang.

Vindenergiforskningen vid meteorologigruppen i Uppsala universitet har varit aktiv sedan de första kraftverken sattes upp i Sverige. Den officiella svenska vindatlasen producerades här, och med den även en metod för vindatlasproduktion. Den kallas MIUU (Meteorological Institute of Uppsala University) metoden och är en statistisk metod för att producera klimatologiskt representativa vindklimat från ett urval av idealiserade simuleringar.

Utbudet av forskningsämnen inkluderar vindkartläggning, mätteori, studier av flödesegenskaper, kartläggning av vindresurs ljudutbredning, isbildning på vindkraftverk, modellutveckling, studier av vind över skog och hav. Det finns ett väl utvecklat samarbete med vindkraftsektionen på Campus Gotland där man har specialiserat sig på forskning med närmare koppling till själva vindkraftverken, såsom studier av aerodynamik och studier av effekter på vindens variation inom en vindkraftspark.

Forskning om vindenergi inom meteorologigruppen och vid Uppsala universitet i stort samlas i forskningsorganisationen ”STandUP for Wind”, som också samlar forskning från KTH (Kungliga tekniska högskolan), SLU (Sveriges jordbruksuniversitet) och Luleå tekniska universitet.

Ytterligare ett fokusområde för meteorologigruppen i Uppsala har i många år varit på kopplingen mellan atmosfären och havet och utvecklande av kopplade modellsystem bestående av atmosfär-, hav- och vågmodeller. En stor del av den globala förnybara energiresursen lagras i havet och tillsammans med Institutionen för Elektroteknik, där mycket forsknings om vågenergi pågår, samt Centrum för naturkatastroflära (CNDS) bedriver vi forskning som undersöker vågenergi-potential, extrema vågförhållanden och så kallade Metocean (meteorologiska och oceanografiska) förhållanden som är relevanta för fortsatt utveckling av förnybara energikällor i kustzonen och offshore.

Merparten av ökningen i förnybara energikällor ur ett globalt perspektiv har på senare år kommit ifrån solenergi och solceller. I samarbete med andra institutioner på Uppsala Universitet studeras också kombinerad resursutvinning från både sol och vindkraft. Potentiella fördelar då solskenstimmar på dagtid kombineras med vindturbiner vars elproduktion styrs av vindhastighet, under så väl dag som natt, betonar vikten av att simultant studera flera olika meteorologiska förhållanden.