Vindmøller i kulden

Klimadillen breder sig til de mest usandsynlige afkroge af Verden. En flok forskere har, i sikker afstand fra åstedet, kigget på vedvarende-energi-løsninger til Amundsen Scott basen, der er beliggende nøjagtigt på Sydpolen. Forskerne hører hjemme i Illinois, USA, og der har de næppe oplevet temperaturer på under 80 minusgrader, som man har på Sydpolen hver vinter.

Desværre er artiklen i sin helhed bag betalingsmur, så det er svært at kigge forfatterne nærmere i kortene. De har naturligvis brugt energimodeller til at opstille 5 mulige scenarier med kombinationer af solceller, vindmøller og batterier, se fig. 1. Fire ud af de fem scenarier skal have hjælp fra basens dieselgeneratorer.

Basens strømforbrug er i gennemsnit 170 kW. Til at dække det behov vil man opstille 180 kW solceller og 570 kW vindmøller, samt et batteri på 3400 kWh. I dag dækkes hele strømforbruget af dieselgeneratorerne, og det er meget dyrt at transportere brændstof til Sydpolen, så derved skulle der være penge at spare ved at gå over til den ”vedvarende” energi.

Forfatterne nævner selv, at investeringen vil ligge på 9,7 mio. US$ og vil kunne spare 57 mio. dollars i omkostninger over 15 år, hvilket giver en tilbagebetalingstid på kun 2 år, og det skulle kunne skære 95% af dieselolieforbruget.

Udfordringerne er mange. Solen er kun over horisonten i 6 måneder af året, så hele vinteren leverer solcellerne ingenting. Solen kommer aldrig højere end 23,5 grader over horisonten, og om sommeren vil den bevæge sig over horisonten 360 grader rundt. Hvis solcellerne skal være effektive, må de nødvendigvis blive placeret på drejelige stativer, så de kan følge med Solen rundt. Det er en dyr løsning, og den bliver ikke billigere af, at installationen skal kunne modstå kulden, minus 25 grader om sommeren og minus 80 grader om vinteren. Det stiller krav til valget af materialer, og hvordan finder man smøreolie til lejerne, der kan fungere i sådan en kulde?

Det sner jævnligt i området, ofte i form af iskrystaller, der faktisk kan falde fra en skyfri himmel. De skal helst ikke dække solcellerne for meget til, ellers må nogen ud at feje sneen væk.

Når Solen er gået ned, er det vindmøllerne, der må overtage hele forsyningen. Her udmærker Sydpolen sig ved generelt at have relativt svag vind. Den årlige gennemsnitshastighed er kun ca. 5,6 m/s, hvilket er langt under den hastighed, hvor en vindmølle vil yde optimalt. Når vindstyrken falder yderligere, når vi formentligt snart det punkt, hvor møllerne helt ophører med at levere strøm, det punkt er her i Danmark ca. 3 m/s. Man kan godt have stormvejr på Sydpolen, men generelt er det ikke så slemt, det er langt værre i andre egne af Antarktis.

Om vinteren er møllerne alene om at levere strøm til basen, og her regner man åbenbart med, at de vil køre på (170/570 =) 30% kapacitetsudnyttelse. Det er nok meget optimistisk, givet de lave vindhastigheder, og det faktum, at basen befinder sig 2836 meter over havets overflade, hvor luften er tyndere. Dette modvirkes dog nok i et vist omfang af de lave temperaturer.

Sydpolen må være et hårdt miljø for vindmøller og vedligehold og reparationer vil frembyde store problemer. Man skal gennemtænke materialevalgene nøje, for at være sikre på, at de kan modstå de ekstreme kuldegrader (meget stål bliver f.eks. skrøbeligt som glas ved lave temperaturer, så der skal specielle legeringer til).

Batteriet kan dække forbruget i 20 timer. Det rækker naturligvis ikke til et døgn eller to med vindstille eller svag vind om vinteren, så dieselgeneratorerne bliver helt uundværlige. Vi kan ikke her se, hvad forfatterne har tænkt sig, udover hvad de viser på fig. 2.

Møllerne her bliver ikke de første i Antarktis. På øen Ross Island ud mod det sydlige Stillehav er der opstillet 3 vindmøller med 330 kW effekt hver. De forsyner to baser med en del af deres strøm, McMurdo og Scott. De har kørt siden 2010 og skal efter planerne afløses af nye større møller her senere på årtiet. Der er installeret et svinghjul, der kan stabilisere frekvensen på strømmen i op til 30 sekunder. I forbindelse med det nye projekt vil man installere batterier. Der er god vind her, og temperaturen om vinteren når ikke under minus 55 grader celsius. Det forlyder, at møllerne ikke kan køre, hvis temperaturen kommer under minus 40 grader, hvilket ikke er det store problem på Ross Island, men vil være det på Sydpolen.

I alle referencerne kan man læse, at der spares på den kostbare dieselolie, hvilket giver mening i et eller andet omfang, og så reduceres CO₂-udledningerne mikroskopisk, og det kan aldrig være et argument for at kaste sig ud i den slags eventyr.