Skeytastöðin á Akureyri var í Smáragötu á árunum 1943-1968. Vindmælir og úrkomumælir.

Vindur og vindorka

Ísland er vindasamt land. Vindur er meiri að vetri en að sumri og vindáttir ráðast af sólfarsvindum og landslagi auk þeirra veðrakerfa sem eiga leið nærri landinu. Í vindinum býr orka sem má nýta til raforkuframleiðslu. Á þessum vefsíðum er fjallað um vindafar á Íslandi með mat á vindauðlindinni í huga.

Vindorka á Íslandi í gegnum aldirnar

Menn hafa öldum saman nýtt þá orku sem býr í vindinum til þess að mala korn, dæla vatni og auðvelda sér verk.

Beislun vindorkunnar á sér merkilega sögu á Íslandi. Á 19. öld voru reistar tvær vindmyllur í Reykjavík, önnur við Hólavelli, Suðurgötu 20, árið 1830 og hin á horni Bakarastígs, nú Bankastræti, og Þingholtsstrætis árið 1847, kölluð hollenska myllan (mynd 1). Báðar vindmyllurnar voru reistar af P. C. Knudtzon kaupmanni (1789-1864) og nýttar við mölun á rúgi (Árni Óla, 1952). Vindmyllurnar settu svip á Reykjavík uns þær voru rifnar, Hólavallamyllan um 1880 og hollenska myllan 1902. Vindmylla var byggð í Vigur 1840 og stendur enn. Einnig voru vindmyllur á þessum tíma í Skagafirði, á Raufarhöfn og víðar.

Mynd 1. Hollenska myllan í Reykjavík (Árni Óla, 1952).

Flughart, ferðlaust hrærist,
fleygist, stendur kyrt,
mállaust mikið ærist,
meinlaust klappar stirt;
lopts er skuld ef lýist það,
unz úr gati fæða fer,—
fróður, seg mér það!

Gáta úr Almanaki fyrir hvern mann (1885).

Með rafvæðingunni á 20. öld urðu litlar vindrafstöðvar algengar við bóndabæi, og á síðustu áratugum hafa litlar vindrafstöðvar verið notaðar til að framleiða rafmagn fyrir sumarhús og tæki, s.s. veðurstöðvar (mynd 2).

Í heildina hefur vindorka í raun lítið verið nýtt á Íslandi til raforkuframleiðslu hvort heldur sem er til iðnaðar eða almennra nota. Íslendingar hafa reitt sig á vatns- og jarðvarmaorku. Það var ekki fyrr en eftir aldamótin síðustu að skriður komst á rannsóknir á íslensku vindauðlindinni (Marta Birgisdóttir, 2007). Víða í heiminum er vindorka mikilvæg endurnýjanleg auðlind og á okkar breiddargráðu hentar hún betur en t.d. sólarorka.

Mynd 2: Sjálfvirk veðurstöð við Lónakvísl, skammt vestan við Langasjó. Stöðin er í eigu Landsvirkjunar og er í 675 m y.s. Á myndinni má sjá mælimastur, úrkomumæli og vindrellu. Myndin er tekin 14. júlí 2005. Ljósmynd: Sigvaldi Árnason.

Mat á vindafari

Til að kanna íslensku vindauðlindina þarf að hafa gott mat á vindafari. Vindafar er afar svæðisbundið. Langtíma meðaltal vindhraða í einum hluta hrepps getur verið gerólíkt meðaltali í öðrum hluta hreppsins.

Svæðisbundnar breytingar ráðast mest af hæð í landi, en vindur er alla jafna meiri á hálendi en á láglendi og mestur við fjallstinda. Vindur við fjöll er flókinn því fjallgarðar geta skapað skjól í sumum vindáttum en magnað vind í öðrum. Þessi áhrif fara eftir vindhraða og stöðugleika loftsins og eru því mismunandi eftir árstíma.

Yfirborðsgerð ræður líka nokkru um vindhraða. Yfir kjarrlendi eða úfnu hrauni er vindur alla jafna minni en yfir sléttlendi eða vötnum. Þetta er vegna ólíks yfirborðshrýfis, því meira hrýfi því meir dregur yfirborðið úr vindi (sjá töflu 1 og mynd 3). Þó vindur á láglendi sé yfirleitt minni en á hálendi er hvasst við ströndina því vindur mætir minni fyrirstöðu yfir sjó en landi.

Tafla 1: Nokkar yfirborðsgerðir og dæmigert yfirborðshrýfi.

Mynd 3: Nokkrar yfirborðsgerðir (Troen & Petersen, 1989).

Mynd 3a. Opin hafsvæði, firðir og vötn eru með mjög lágt yfirborðshrýfi, eða í kringum 0,0002 m.

Mynd 3b. Opið, fremur flatt landslag og fátt sem sem brýtur eða breytir vindi, yfirborðshrýfi ~0,03 m.

Mynd 3c. Fremur opið landslag, flatlendi eða aflíðandi hæðir, en tré, runnar og byggingar brjóta og breyta vindi, yfirborðshrýfi ~0,10 m.

Mynd 3d. Kjarrlendi, garðar og landbúnaðarsvæði með mörgum hindrunum fyrir vind; þetta telst yfirborðshrýfi ~0,5 m.

Önnur áhrif yfirborðsgerðar þau að land hitnar mismikið þegar sólin skín á það. Þannig hitnar svartur sandur meira en gróið land, vötn hitna hægar en halda varmanum lengur. Mishitun á landi getur valdið uppstreymi og haft staðbundin áhrif á vinda. Því má segja að áferð (tegund, litur og hrýfi) yfirborðsins hafi áhrif á vindinn.

Við mat á vindafari þarf að huga að því hvernig vindur breytist frá einum tíma til annars. Stærsta breytingin er milli árstíða. Að vetri eykst hitamunur frá tempruðu svæðum norðurhvels til heimskautasvæða og þessi aukni hitamunur er eldsneyti fyrir aukinn lægðagang og öflugri lægðir. Vetrarlægðir eru misstórar og miskrappar en mestu hvassviðrin á Íslandi eru iðulega tengd þessum veðrakerfum. Að sumarlagi er lægðagangur minni en staðbundnir sólfarsvindar og fallvindar frá jöklum meira áberandi.

Ofangreindir þættir hafa áhrif á vindafar á Íslandi hvort sem þeir tengjast landslagi, yfirborðsgerð eða eðlisfræði lofthjúpsins. Því þarf að taka tillit til þeirra þegar lagt er mat á vindauðlindina. Á þessu vefsvæði er lýst niðurstöðum úr ICEWIND rannsóknaverkefninu. Tilgangur þess var m.a. að leggja mat á vindauðlindina á Íslandi og leyfa samanburð á vindi milli og innan landshluta. Ítarlegri samantekt má finna í skýrslum, sem vísað er í hér á vindorkusíðum Veðurstofunnar (sjá ofar t.v.).

Tilvísanir

Árni Óla (1952), Vindmylnurnar í Reykjavík settu sinn svip á bæinn. Grein í Lesbók Morgunblaðsins. Vefur: timarit.is

Almanak fyrir hvern mann (1885). Vefur: timarit.is

Marta Birgisdóttir (2007), Can wind energy be an option for Iceland : - a background study on wind energy potential with WAsP. M.Sc. Thesis. Institut for Geografi og Geologi: Københavns Universitet, 113 s.

Troen, I., og E. L. Petersen, 1989: European Wind Atlas, Risø National Laboratory, Roskilde, Danmörk.