Een kilowatt (symbool kW) is 1000 watt. Het voorvoegsel kilo (kleine k) duidt volgens het SI een vermenigvuldiging met een factor duizend aan.

Windturbine is de naam die wordt gebruikt voor moderne windmolens. Deze worden meestal gebruikt om elektriciteit (groene stroom) op te wekken, soms in grote 'parken' met vele windturbines, bijvoorbeeld op de Maasvlakte.

Windmolens zijn molens die de bewegingsenergie van de lucht (wind) omzetten in rotatie-energie van de wieken, die dan nuttig kan worden gebruikt, bijvoorbeeld voor het opwekken van elektriciteit, het verplaatsen van water, het malen van graan of andere doeleinden.

...:: ONTWIKKELING WINDENERGIE ::...


In de toekomst moet duurzame energie in minstens tien procent van de energiebehoefte voorzien. Als het aan de overheid ligt, zal windenergie daaraan een belangrijke bijdrage leveren.

In januari 2002 stonden in Nederland meer dan 1300 windmolens, genoeg om een kwart miljoen huishoudens van stroom te voorzien. Die aantallen moeten de komende jaren verder omhoog, vindt de overheid. Dat zal niet eens meevallen. Want windenergie mag dan 'schoon' zijn, niet iedereen wil in zijn achtertuin een windmolen.

Bron: dossier windenergie website www.vrom.nl


Windenergie algemeen

Wind is bewegende lucht, en bevat dus bewegingsenergie. In de meest algemene betekenis is windenergie de energie die gewonnen wordt door deze bewegingsenergie om te zetten in een bruikbare vorm. Vroeger werd windenergie met windmolens direct omgezet in mechanische arbeid. Tegenwoordig wordt het woord windenergie vooral gebruikt voor de elektrische energie die met een windturbine uit de wind gewonnen wordt.

De belangrijkste voordelen van windenergie zijn de vermindering van milieuvervuiling door fossiele brandstoffen, de duurzaamheid van windenergie en de verminderde afhankelijkheid van de olieproducerende landen. De belangrijkste nadelen zijn de hoge prijs (ongeveer 3x zo duur als grijze stroom, wat momenteel door subsidies wordt opgevangen), de variatie in het windaanbod en de invloed daarvan op de bedrijfszekerheid van het elektriciteitsnet, het ruimtebeslag en de geringe bijdrage aan de elektriciteitsproductie.

Windmolens Eempolder bij Eemdijk
Windturbines Eempolder bij Eemdijk. (Foto Victor Bos)

Opgewekte hoeveelheid vermogen

Moderne grote windmolens (2003) hebben een nominaal vermogen van 700 tot 4500 kilowatt (kW). Als vuistregel geldt dat een turbine van 750 kilowatt 500 huishoudens van stroom kan voorzien.

De opbrengst van een windmolen hangt af van een aantal factoren:
  • de windsnelheid: het vermogen is evenredig met de derde macht van de windsnelheid.
  • de plaats waar de turbine staat: boven zee waait het harder dan in de luwte van bebouwing.
  • het deel van de tijd waarin de turbine kan draaien: een windmolen gaat draaien vanaf windkracht 2-3 en wordt stilgezet boven windkracht 10 om overbelasting te voorkomen.
  • het rotoroppervlak: hoe groter de bladen, hoe hoger de opbrengst.
  • de hoogte van de turbine: op grotere hoogte waait het harder.
In Nederland worden in de westelijke en noordelijke kustgebieden opbrengsten gerealiseerd van 800 - 1200 kWh/jaar per m2 rotoroppervlak. Meer landinwaarts is de opbrengst lager: 500 - 800 kWh/jaar per m2. Het gemiddelde vermogen zal naar verwachting door technische ontwikkelingen nog toenemen.

Afstand tussen windmolens

Windturbines moeten op een bepaalde minimale afstand van elkaar staan. De beste afstand is vijf keer de diameter van de rotor. Een kleinere onderlinge afstand heeft tot gevolg dat de turbines niet optimaal profiteren van de wind. Het rendement daalt daardoor. Bovendien is het rendement van enkele grote windturbines groter dan een grote hoeveelheid kleine turbines.

Milieu en hinderaspecten van windturbineparken

Energiegebruik
Tijdens de levenscyclus van een windturbine wordt niet alleen energie geproduceerd maar ook verbruikt voor winning van de benodigde grondstoffen, productie, onderhoud, regelelektronica en afbraak. Daarnaast bevat een windturbine onderdelen van uit aardolie afgeleide kunststof. Een windturbine verdient dit energieverbruik in een periode van 3 tot 6 maanden terug.

Radar
Windturbines kunnen storingen op radarbeelden veroorzaken, plaatsing in de buurt van radarstations is daardoor meestal niet mogelijk.

Vogels
Vogels kunnen schade ondervinden van windturbines door botsingen met windturbines en door verdringing van het leef- en broedgebieden. Wanneer er in Nederland 1500 MW aan windturbines wordt opgesteld zal dit naar schatting 30.000 direkte vogelslachtoffers per jaar maken. Ter vergelijking: het verkeer maakt jaarlijks twee miljoen vogelslachtoffers en hoogspanningsleidingen ÚÚn miljoen. Het effect van verdringing van de biotoop in minder duidelijk.

Schaduwhinder
Wanneer de zon schijnt werpt de rotor van een windturbine een bewegende slagschaduw. Als deze slagschaduw door een venster valt zal in de ruimte daarachter een hinderlijk stroboscopisch effect worden ervaren.

Landschap
Zeker met de toenemende masthoogtes zijn windturbines sterk in het landschap aanwezig. In de beginperiode van windenergie in Nederland werden vooral individuele windturbines geplaatst wat een "rommelig" effect gaf. Tegenwoordig worden windturbines voornamelijk geplaatst in lijn- en clusteropstellingen die meer aansluiten bij bestaande elementen in het landschap zoals wegen en kanalen. Desondanks worden windturbine(parken) vaak als storend of lelijk ervaren. Men spreekt dan van horizonvervuiling.

Geluid
Het geluid van een windturbine heeft twee oorzaken: het mechanische geluid van de bewegende delen in de gondel en het zoevende geluid van het draaien van de rotorbladen. Bij moderne windturbines is de gondel goed ge´soleerd en is alleen de geluidsproductie van de rotorbladen van belang. De geluidsproductie van een windturbine neemt toe met de windsnelheid. Voor een moderne windturbine ligt de brongeluidssterkte in het bereik tussen 91 en 102 dB(A). De door omwonenden ervaren geluidshinder is afhankelijk van de afstand tot de turbine en de sterkte van het achtergrondgeluid. Vanaf een afstand van 350 tot 400 m van een windturbine is de geluidhinder verwaarloosbaar. Het achtergrondgeluid neemt ook toe met de windsnelheid.

Ruimtebeslag
Een windturbinepark beslaat een grote oppervlakte. Maar van deze oppervlakte wordt slechts 1% ingenomen door de mastvoet en transformatorhuisjes. Omdat bebouwing van het gebied rond een windturbine leidt tot een lager rendement kunnen windturbineparken het beste gecombineerd worden met lage activiteiten als landbouw.

Regelgeving
Voor het plaatsen van windturbines moet een bouwvergunning worden verleend, hierin wordt beoordeeld of de bouw in het bestemmingsplan past. De milieueffecten worden gereguleerd via de Algemene Maatregel van Bestuur 487 "Besluit Voorzieningen en Installaties Milieubeheer". Verder is in een aantal speciaal aangewezen gebieden de Europese Vogel- en Habitatrichtlijn van toepassing.

Integratie in het elektriciteitsnet en zekerheid van de elektriciteitsvoorziening

Kwaliteit van de stroom
Bij veel oudere windturbines is de generator direct aan het elektriciteitsnet gekoppeld (het zogenaamde Deense concept). Dit heeft tot gevolg dat de rotorsnelheid door de frequentie van het net bepaald wordt. Dit kan bij een grote penetratiegraad van windenergie op momenten van een groot windaanbod tot variatie van de frequentie en instabiliteit van het net leiden. Echter zulke turbines worden nog nauwelijks geproduceerd. Moderne windturbines zijn vrijwel allemaal variabele-snelheidsturbines. Bij deze turbines wordt de stroom geheel of gedeeltelijk via een AC-DC-AC-omvormer naar het het elektriciteitsnet gevoerd. Dit soort turbines kunnen, bij voldoende windaanbod, zelfs helpen het de frequentie van het net stabieler te maken.

Uitbreiding van het elektriciteitsnet
Op plaatsen die geschikt zijn voor windturbineparken is het elektriciteitsnet daarvoor niet altijd geschikt. Dit maakt dan een uitbreiding of een versterking van het elektriciteitsnet noodzakelijk.

Variabilteit van het windaanbod
De windsnelheid is niet constant. Sterker nog, het waait zelfs in Nederland wel eens niet. Windturbines beginnen energie te leveren bij windkracht 2 - 3. Bij windkracht 6 leveren ze hun volle vermogen en dat blijft zo tot ruim windkracht 10. Daarboven moet de molen uit veiligheidsoverwegingen worden stilgezet. Het gemiddelde geleverde vermogen van een moderne windturbine in Nederland is daardoor ca. 35% van het nominale vermogen. In de huidige situatie wordt deze variabiliteit opgevangen door bestaande conventionele centrales.

Kerncentrales en conventionele centrales zijn overigens niet 100% betrouwbaar. Onderhoud en storingen zorgen voor geplande en ongeplande uitval. Dus ook conventionele centrales hebben een back-up nodig. Een statistische analyse laat zien dat wanneer er in Nederland 3000 MW (nominaal vermogen) aan windenergie staat opgesteld dat dit even betrouwbaar energie levert als een conventionele centrale van 1000 MW. Echter bij een groter penetratiegraad van windenergie neemt de capaciteitsfactor van de windturbines af. Wanneer er dus meer windturbines geplaatst worden zijn er dus andere oplossingen noodzakelijk. Een aantal oplossingsrichtingen waar aan gedacht wordt/werd zijn:

  • Gebruik van de opslagmogelijkheid van buitenlandse waterkrachtcentrales. In west Denemarken wordt dit al toegepast. Via een HVDC kabel wordt gebruik gemaakt van de opslag capaciteit van Noorse waterkrachtcentrales.
  • Opslag in het elektriciteitsnet: gebruik maken van de Europa- of wereldwijde spreiding van vraag en aanbod. Gekeken over een groter gebied nemen de variaties in elektriciteitsvraag en windaanbod af. Voor deze optie dienen de internationale koppelnetten versterkt te worden.
  • Gebruik maken van de complementaire eigenschappen van zonne-energie, simpel gezegd: windstil weer is vaak zonnig, bij bewolkt weer waait het vaak.
  • Ondergrondse opslag van gecomprimeerde lucht in lege gasvelden.
  • Ondergrondse opslag van verzadigde stoom
  • Splitsing van water in waterstof en zuurstof
  • Opslag van windenergie in Nederland via waterkracht in spaarbekkens
  • Opslag van windenergie in Nederland via waterkracht in ondergrondse schachten.

Veel van deze technieken bestaan alleen nog op de tekentafel, of bevinden zich in een experimenteel stadium. De laatste twee opties zijn in de jaren zeventig onderzocht en op dat moment niet uitgevoerd vanwege de economische onhaalbaarheid. Oplossing van dit probleem zal in ieder geval niet zonder een prijs zijn.

Huidige en potentiŰle bijdrage aan de energievoorziening

Op 1 januari 2003 stond in Nederland 1467 windturbines opgesteld met een gezamenlijk vermogen van 679 MW. In 2003 leverde de turbines 1263 GWh. Ofwel 1,15% van de het Nederlandse elektriciteitsverbruik en 0,32% van het totale Nederlandse energieverbruik (uitgedrukt in vermeden primaire energie).

De verwachting is dat ca. 1500 MW in Nederland op land te plaatsen is. Verdere groei zal offshore moeten plaatsvinden. Het potentieel voor windenergie op zee wordt geschat op 2 maal het Nederlandse elektriciteitsverbruik.

Om in de toename van het elektriciteitsgebruik, 3% per jaar, te voorzien zijn iedere dag ongeveer 8 extra windturbines van 600 kW, of 2 extra windturbines van 2,4 MW nodig.

Wereldwijd wordt het technisch potentieel voor windenergie op land geschat op 6 maal het wereldelektriciteitsgebruik of 1 maal het wereldenergiegebruik (2001).

Het (economisch) rendement van windenergie

In Nederland bedraagt de kostprijs van windenergie op windrijke locaties ongeveer 5-7 eurocent per kWh (prijspeil 2003). Landinwaarts loopt dat bedrag op tot 8 eurocent. Zeelocaties zijn ondanks de gunstiger windsterkte nog een stuk duurder, namelijk 9-12 eurocent per kWh. Ter vergelijking: de kosten van elektriciteit uit fossiele brandstoffen bedragen ca. 3-4 eurocent per kWh (2003). Afhankelijk van locatie en olieprijs is windenergie dus anderhalf tot 4 maal duurder.

Wanneer de gunstigste locaties het eerst worden gebruikt kan de helft van het wereldwijde elektriciteitsverbruik voor 6 dollarcent per kWh of minder worden opgewekt. Voor 7 dollarcent per kWh of minder kan het hele wereldelektriciteitsverbruik worden geleverd. (Hoogwijk 2004).

Vergelijking van de kosten van windenergie en energie uit fossiele brandstoffen is niet heel eenduidig. De werkelijke kostprijs van uit fossiele brandstoffen verkregen elektriciteit ligt hoger dan de genoemde doordat fossiele brandstoffen een reeks directe en indirecte subsidies ontvangen en de werkelijke kosten dus hoger liggen (Oosterhuis 2001). Verder wordt grootste deel van de elektriciteit in Nederlander opgewekt door economisch afgeschreven centrales. Elektriciteit uit nieuwe centrales zou duurder zijn. Aan de andere kant zijn de kosten die gemaakt moeten worden om te onregelmatigheid van het windaanbod op te vangen niet in de prijs van windenergie verwerkt.

Voorstanders van duurzame energie vinden dat ook de zogenaamde externe kosten in de kostenvergelijking dienen te worden meegenomen. In het Europese ExternE onderzoeksproject zijn de externe kosten voor elektriciteit uit Nederlandse kolencentrales in Nederland op 3 eurocent per kWh geschat, voor elektriciteit uit Nederlandse gascentrales op 1 eurocent per kWh en voor elektriciteit uit Europese windturbines op 0,05 tot 0,25 eurocent per kWh. (Nederlandse windturbines zijn niet apart onderzocht). (Europese Commissie 2002)

Geschiedenis van windenergie

Verreweg de belangrijkste bijdrage van windenergie is ten behoeve van transport geweest: zeilschepen zijn al zo oud als de geschiedschrijving. Waar en wanneer de windmolen voor het eerst werd toegepast is onduidelijk. Sommige bronnen vermelden China als geboorteplaats van de windmolen.

Andere bronnen noemen PerziŰ in de 5e eeuw voor onze jaartelling. Waarschijnlijk is dat ergens tussen de 6e en 11e eeuw het gebruik van de windmolen in Europa in opgang kwam. Belangrijke toepassingen waren het malen van graan, het pompen van water, later ook het zagen van hout. Het gebruik van de windenergie heeft in Nederland een grote vlucht genomen met de inpoldering en droogmakerijen in de 17e eeuw. Dankzij windenergie kreeg Nederland zijn huidige aanzien.

Met de uitvinding van de stoommachine in de 19e eeuw was het echter gedaan met de windenergie. Stoom werd een krachtig en betrouwbaar hulpmiddel dat ingezet kon worden zonder afhankelijk te zijn van de wispelturigheid van de wind. Windmolens verdwenen daardoor langzamerhand uit ons landschap. Alleen voor kleinschalige toepassingen bleef het gebruik van windenergie tot ver in de 20e eeuw gehandhaafd. Denk hierbij aan de kleine molens die in de polders lokaal een waterregeling uitvoerden, een zelfde type molen dat in Amerika op veel plaatsen een waterwinfunctie had.

Met de ontwikkeling van de elektriciteit in de negentiende eeuw werden ook pogingen ondernomen om elektriciteit te winnen met behulp van windenergie. Elektriciteit door windenergie kon echter alleen op kleine schaal economisch worden ingezet in gebieden waar nog niet ge´nvesteerd was in infrastructuur. Pas na het doemscenario van de Club van Rome en de oliecrisis van 1973 begon het besef te groeien dat fossiele energie eindig is, en dat te zijner tijd alternatieven gebruikt zouden moeten worden.

De overheid stelde subsidies ter beschikking en er werd driftig geŰxperimenteerd met alternatieve bronnen van energie. Nieuwe modellen als de Darrieus- en Savoniusrotor werden onderzocht. De 70er en 80er jaren kenmerken zich door veel kleine pariculiere initiatieven. Eenvoudige windmolens met generatoren van enkele kW tot enkele tientallen kW verrezen in de polders op plaatsen waar behoefte was aan elektriciteit. Dankzij subsidiŰring waren sommige experimenten zelfs rendabel. Bedrijven liepen toen echter al tegen het probleem aan dat men toch niet zonder aansluiting op het elektriciteitsnet kon omdat elektriciteit door windenergie te onbetrouwbaar was voor de bedrijfsvoering.

Verschillende landen startten projecten om elektriciteit op grotere schaal te winnen. Aan het begin van de 90er jaren had de VS het grootste ge´nstalleerde windturbine-capaciteit. Halverwege de 90er jaren nam Duitsland die positie over. In 12 jaar tijd steeg het ge´nstalleerd vermogen wereldwijd van 2 GW tot 31 TW in 2003.

Ervaring met windenergieprojecten in Denemarken

Denemarken heeft wereldwijd de relatief grootste bijdrage van windenergie aan de eigen elektriciteitsbehoefte maar ervaart dat de kosten te groot worden. Denemarken slaat het overschot aan elektrische energie op in het Europese net, maar vindt het verschil tussen opbrengsten en kosten bij levering en afname van elektriciteit te groot. De kosten worden op dit moment (2003) geschat op 1,5 miljard dollar per jaar. (Kreuger, 2003).


Bronnen

  • Delen van deze tekst zijn afkomstig van de website van het Ministerie van VROM
     
  • Oosterhuis, F. (2001), Energy subsidies in the European Union, Instituut voor milieustudies, Vrije Universiteit Amsterdam.
     
  • Europese Commissie, (2003), "External Costs, Research results on socio-environmental damages due to electricty and transport", publ. nr eur 20198, Europese Commissie, Brussel.
     
  • Hoogwijk, M. (2004), "On the global and regional potential of renewable energy sources", (Proefschrift), Universiteit Utrecht, sectie Natuurwetenschap en Samenleving.
     
  • Kreuger, (emiritus) Prof. Dr. Ir. F.H. (TU Delft) (2003), "Waar staan we met windenergie?", uitgeverij Quantes


    Externe Links

    Bron: Wikipedia NL
     
               ...:: Nieuws ::...           
  • Stand van zaken
  • Gemeente Menterwolde
  • Gemeente Veendam
  • Provincie Groningen
  • Wat nu: het plan
  • Krantenartikelen
  • Turbine keuze

  • Forum (geef uw mening)

  • ...:: Poll ::...
    Gemeenteraad heeft een verkeerde beslissing genomen door de start- notitie MER af te wijzen?
    Ja, mee eens:
     (81%)
    Weet niet:
     (2%)
    Nee, mee oneens:
     (16%)

    Resultaten vorige polls...

    ...:: Statistieken ::...
    TOTAAL
    Bezoekers:  33.071
    Hits:  35.298

    VANDAAG
    Bezoekers:  15
    Hits:  15

    DRUKSTE DAG
    Bezoekers:  72
     op 28-03-2017
    Hits:  72
     op 28-03-2017

    © Copyright Blaaswind B.V. - Alle rechten voorbehouden.
    Last modified: 08-04-2019 21:50:14