Arealbehov for 30 GW

Arealbehovet for utbygging av 30 GW havvind er ulikt i de forskjellige stegene av tildelingsprosessen. Figuren over viser stegene i tildelingsprosessen. Generelt påvirkes arealbehovet i stor grad av når i prosessen det skal gjennomføres feltundersøkelser og annen informasjonsinnhenting. Arealbehovet påvirkes også av blant annet kapasitetstetthet og utnyttelsesgrad. 

Direktoratsgruppa er i oppdraget bedt om å identifisere områder som tilsvarer mer enn 30 GW havvind. Generelt er det slik at jo mindre detaljert kunnskapen om områder er i de første stegene av prosessen, jo mer areal må utredes for å sikre at det nok areal tilgjengelig for tildeling i det siste steget i prosessen.

NVEs anslag for kapasitetstetthet

Det utbygde arealet for havvind er definert som det arealet som kan være til hinder for annen næringsvirksomhet. Hvilken kapasitetstetthet man planlegger for sier noe om hvor stort det utbygde arealet for prosjektet blir.

NVE har i dette arbeidet identifisert et forventet intervall for kapasitetstetthet, med et nedre anslag på 3,5 MW/km² og et øvre anslag på 7,5 MW/km². Du finner mer detaljert informasjon om bakgrunnen for disse tallene lenger ned på denne siden. 

Kapasitetstetthet er her definert som den totale kapasiteten til et vindkraftverk i MW delt på arealet av prosjektområde i km².

Kartet i figuren under viser utredningsområdene som er identifisert i denne leveransen. I hvert område er det tegnet inn en sirkel som viser hvor stort areal et 1 GW referanseprosjekt vil beslaglegge ved en kapasitetstetthet på 5 MW/km². På høyre side av kartet er det også illustrert hvor stor sirkelen vil være for et prosjektareal på 3,5 MW/km² og 7,5 MW/km².

Nederst er det sirkler som representerer tilsvarende areal for 30 GW havvind. Figuren viser at en utbygging på 30 GW havvind vil kreve følgende utbygd areal ved ulike kapasitetstettheter:

• 4000 km² for 7,5 MW/km²
• 6000 km² for 5 MW/km²
• 8600 km² for 3,5 MW/km²

NVEs anslag for utnyttelsesgrad

Utnyttelsesgrad angir hvor stor prosentandel av et åpnet område som faktisk blir bygget ut med havvind. NVE har i arbeidet med identifisering av områder benyttet et intervall som strekker seg fra 33 prosent til 100 prosent utnyttelse.

Kunnskapsnivå påvirker hva slags utnyttelsesgrad det kan planlegges for

Hvor stort areal som må åpnes for at det skal kunne bygges 30 GW havvind, avhenger sterkt av kunnskapsnivået som foreligger om områdene før åpning. Dersom det tidlig i prosessen er gjennomført detaljerte kartlegginger, både av interessekonflikter i områdene og kunnskap om bunnforhold og andre fysiske parametere, vil det være mulig å planlegge for en høy utnyttelsesgrad. Gjennomførte kartlegginger av eksempelvis bunnforhold og naturtyper gjør at det blir mindre behov for innskrenkninger og tilpasninger i prosessen etter åpning.

Hvis det er lite forkunnskap om området, krever det at man åpner store arealer på grunn av usikkerheten knyttet til hvilke arealer det faktisk kan etableres havvind i. I etterkant av åpning kan det dukke opp informasjon som viser at deler av området har uegnede grunnforhold, eller at det finnes verdier og interesser som det må unngås at blir påvirket av havvind.

For mange norske havområder foreligger det relativt lite detaljert kunnskap om bunnforhold og arealverdier. I arbeidet med å identifisere utredningsområder for havvind som grunnlag for en kommende tildelingsprosess, er det derfor lagt opp til at de åpnede områdene vil ha en relativt lav utnyttelsesgrad, fordi det må være stort rom for endringer etterhvert som detaljeringsnivået på kunnskapen om områdene øker. Kartet i figuren nedenfor illustrerer arealbehovet for 30 GW havvind ved forskjellige kapasitetstettheter og utnyttelsesgrader. Dersom den laveste kapasitetstettheten og utnyttelsesgraden legges til grunn, er det behov for et areal tilsvarende 26 000 km² for å kunne bygge ut 30 GW havvind.

I arbeidet med å vurdere om det er hensiktsmessig å øke arealutnyttelsen til Sørlige Nordsjø II og Utsira Nord har NVE gjort generelle vurderinger av kapasitetstetthet. Utgangspunkt for arbeidet har vært tilgjengelig litteratur, sammenligningstall fra andre land og innspill fra bransjen.

Generelt om kapasitetstetthet

Kapasitetstetthet sier noe om hvor tett vindturbiner er plassert i et prosjektområde og hvor stor effekt turbinene gir. Den er gitt ved den totale kapasiteten til et vindkraftverk i MW delt på arealet av prosjektområdet i km².

Faktorer som påvirker kapasitetstetthet

Hvilken kapasitetstetthet som benyttes kan påvirkes av flere faktorer:

• Teknisk-økonomisk optimalisering med hensyn til vindressurser og kostnaden av vindkraftverket.
• Politisk valg med utgangspunkt i tilgjengelig areal og arealkonflikter.
• Bunn- eller miljøforhold som ekskluderer bruk av tildelt areal.
• Eller en kombinasjon av alle tre.

For teknisk-økonomiske forhold er kapasitetstetthet i stor grad en balanse mellom vaketap og kostnader knyttet til lengde på kabler. Lavere kapasitetstetthet gir mindre vaketap i vindkraftverket og dermed mer energiproduksjon per installerte turbin. Produksjonsmessig vil det være bra å ha en lav kapasitetstetthet, da dette gir høyere produksjon på grunn av mindre vaketap. Men med større avstand mellom turbinene i vindkraftverket øker kabelkostnadene og energitapet i det interne kabelnettet. På et punkt vil økningen i kabelkostnader bli så høy at det koster mer å ha stor avstand mellom turbinene enn det man får igjen av økt produksjon fra lavt vaketap. Lav kapasitetstetthet gjør også at vindkraftverket beslaglegger et større areal og øker risikoen for arealkonflikter.

Kapasitetstetthet og arealutnyttelse

Hva som er ideell arealutnyttelse varierer fra prosjekt til prosjekt, område til område og med teknologivalg. Det er en avveining av mange hensyn, der de største er energiproduksjon, miljøpåvirkning og sameksistens. NVE anerkjenner at kapasitetstetthet ikke er et perfekt mål for å vurdere arealutnyttelse. Det vil for eksempel kunne være geotekniske årsaker til at deler av et areal ikke kan benyttes. Valg av blant annet teknologi kan påvirke kapasitetstetthet uten å nødvendigvis bety endringer i kraftproduksjon eller miljøpåvirkning. Men siden kapasitetstetthet er målbart og sammenlignbart er det allikevel et fornuftig utgangspunkt for vurderinger rundt arealbehov for havvind og kapasitetstetthet i dette arbeidet.

Hensikten med denne undersøkelsen har vært å finne et intervall av kapasitetstettheter som har en balanse mellom ønsket om lavt arealbruk og teknisk-økonomiske hensyn.

Foreslått intervall for kapasitetstetthet

Basert på referansetall fra andre land og innspill fra bransjen har NVE identifisert et forventet intervall på kapasitetstetthet for åpnede områder med et nedre anslag på 3,5 MW/km² og et øvre anslag på 7,5 MW/km². Flere av de samme kildene peker på at en kapasitetstetthet på omtrent 5 MW/km² for et ferdig utbygd vindkraftverk kan være et godt utgangspunkt for avveiningen mellom arealbruk og teknisk-økonomiske hensyn.

NVE mener generelt det er fornuftig å sette en minimumsgrense for kapasitetstetthet, og derav bruk av areal. Basert på innspill og erfaringstall fra andre land vurderer NVE at det bør være et nedre anslag på 3,5 MW/km². Utover dette kan hensyn til miljø, sameksistens, grunnforhold eller teknisk uegnede arealer i de enkelte områdene føre til at området bør innskrenkes videre, som vil bety en høyere kapasitetstetthet for det utbygde vindkraftverket.

NVE mener at det i stor grad bør være miljøhensyn og tilgjengelig nettkapasitet som bestemmer den øvre tillatte kapasitetsgrensen til et område. NVE ser verdien i å sette en øvre grense med hensyn til forutsigbarhet i planleggingen av nærliggende prosjekter. Vi mener at en øvre grense bør være romslig sånn at utbygger kan ha fleksibilitet innenfor det utpekte arealet, så lenge miljøhensyn tillater det og utbygger finner lønnsomhet i det. NVE har identifisert 7,5 MW/km² som et forventet øvre anslag for kapasitetstetthet for et åpnet område.

Intervallet beskrevet over gjelder både for bunnfaste og flytende fundamenter. Det kan være at flytende fundamenter vil trenge noe mer areal enn bunnfaste fundamenter på grunn av forankringsliner, interkabler og kompliserte marine operasjoner. Dette er en av grunnene til at NVE mener det bør være fleksibilitet, og et relativt stort spenn i tillatt kapasitetstetthet.

Kapasitetstetthet i ulike faser

Under overskriften Sammenligningstall fra andre land nedenfor kan du lese mer om kapasitetstetthet i andre land, som NVE har brukt som grunnlag i vurderingene. Det er verdt å merke seg at disse tallene ofte angir kapasitetstettheten for et ferdig utbygd vindkraftverk. Når det er snakk om kapasitetstetthet i en tidligere fase for et område som skal åpnes for havvind, så vil tettheten for hele området sett under ett sannsynligvis være lavere. Dette fordi et slikt område ofte deles inn i flere prosjektområder. Det settes av areal til buffersoner mellom de ulike prosjektene innenfor området, i tillegg til at det kan bli gjort tilpasninger til andre næringer, miljø eller naturverdier.

I dette arbeidet er vi i en tidlig fase for å identifisere områder som skal utredes med tanke på åpning. I denne utredningsprosessen vil områdene reduseres. Sammenligningstallene fra andre land er basert på senere faser i utbyggingen, og vil derfor være høyere enn det som forventes på dette stadiet.

Sammenligningstall fra andre land

Kapasitetstetthet varierer fra land til land

Kapasitetstetthet for utbygde havvindprosjekter i andre land varierer i stor grad. Det skyldes blant annet forskjeller i tilgjengelig areal og regulatoriske forhold.

I figuren under vises kapasitetstetthet for vindkraftverk i Europa som er i drift eller under bygging, i. Alle disse vindkraftverkene har en kapasitet over 350 MW. Tallene viser følgende gjennomsnittstettheter for ulike land:

• Danmark: 3,4 MW/km²
• Storbritannia: 4,5 MW/km²
• Tyskland: 10,1 MW/km²
• Belgia: 9,6 MW/km²
• Frankrike: 5,6 MW/km²
• Nederland: 7 MW/km²

Tettheten er regnet ut som kapasiteten til vindkraftverket delt på det totale arealet i prosjektområdet. Figuren viser at det er forskjeller mellom land og utvikling i tid.

Sammenligningstall fra utbygginger i land som Belgia, Tyskland og Nederland anses som mindre relevant siden landene har mindre tilgjengelig havareal enn Norge. Det betyr at de må planlegge med høyere kapasitetstetthetene.

Kapasitetstetthet varierer med installert effekt

Sammenhengen mellom kapasitetstetthet og installert effekt (kapasitet) er vist i figuren under.  Figuren viser en trend der kapasitetstettheten er lavere for vindkraftverk med høy installert effekt, altså lavere for større vindkraftverk.

For vindkraftverk over 1 GW er den gjennomsnittlige kapasitetstettheten 2,6 MW/km². Større vindkraftverk som Dogger Bank (3,6 GW), Sofia (1,4 GW), Hornsea 1 (1,2 GW) og Hornsea 2 (1,3 GW) har kapasitetstettheter på 2–3 MW/km².

Innspill om kapasitetstetthet for Sørlige Nordsjø II

NVE ba i brev av 30. mai om innspill til om eventuelle utvidelser av Sørlige Nordsjø II og Utsira Nord. Flere av innspillene svarte på dette og NVE inviterte disse aktørene til oppfølgingsmøter om kapasitetstetthet for Sørlige Nordsjø II. Inviterte aktører var Agder Energi, Blåvinge, Norsk Havvind, Shell/Lyse/Eviny, Source Energie AS, Vårgrønn, DeepWind Offshore, Energi Norge, Equinor, Hydro, NORWEA, Norwegian Offshore Wind, Statkraft.

Tilbakemelding fra innspillsmøtene:

• Flere aktører kommenterte at områdene på cirka 600 km² i Sørlige Nordsjø II er i største laget for en utbygging på 1500 MW og at det resterende området av Sørlige Nordsjø II har plass til flere enn to prosjekter, og/ eller høyere kapasitet enn 1500 MW per prosjektområde.
• Flere kommenterte at en realisert kapasitetstetthet på 5 MW/km² i hvert prosjektområde for Sørlige Nordsjø II er fornuftig.
• Flere aktører kommenterte at omtrent 6 GW ville være en realistisk utbyggingstetthet for resten av Sørlige Nordsjø II (utenom fase 1).
• Noen aktører kommenterte at omtrent 3 - 4 GW ville være en realistisk utbyggingstetthet for resten av Sørlige Nordsjø II (utenom fase 1).
• Flere aktører ønsket å heve eller fjerne grensen for maksimumskapasitet for hvert prosjektområde for å kunne optimalisere prosjektene med tanke på tilkoblingsløsninger.
• Flere aktører tror at en standardisering av tilkoblingsløsninger for fremtidig prosjekt vil være på 525 kV med 2 GW–2,5 GW kapasitet.
• Noen aktører mente at den opprinnelig foreslåtte inndelingen og kapasitetsgrensen for Sørlige Nordsjø II er god, på grunn av usikkerhet rundt grunnforhold og andre foreløpig ukjente faktorer som kan påvirke arealene.

Kan store vindkraftverk påvirke vindressursen?

En mulig problemstilling knyttet til arealutnyttelse, ved store vindkraft i samme geografiske område, er hvordan summen av anleggene kan påvirke vindressursen i hele regioner. For veldig store prosjekter – i den størrelsesorden som er planlagt i Europa og spesielt Nordsjøen, kan dette bli en aktuell problemstilling på lang sikt. Denne problemstillingen er for eksempel utforsket for den tyske delen av Nordsjøen i denne rapporten.