Vragen: (te vinden in de onderstaande teksten)

1. Waarom is de zee voor de Nederlandse kust uitermate geschikt voor windmolens ?
2. Hoeveel windmolens zouden we moeten bouwen ?
3. Hoeveel staan er nu op zee ?
4. Wat is het voordeel van de gebieden tussen de windmolenparken op zee in ?
5. Is het een probleem voor het net dat er dan weer wel wind is en dan weer niet ?
6. Bestaan er mogelijk nog betere grote windmolens ?
7. Kleinschalige windmolens brengen niet veel op maar welke misschien wel ?

Theorie

De ligging van Nederland aan zee, waar de wind doorgaans een belangrijke rol speelt, maakt energieopwekking uit wind uiterst interessant. Onder is te zien waar het het hardste waait. De Nederlandse kust is dus zeer geschikt. 

Eigenlijk zouden er vele tientallen windmolenparken in de Noordzee geplaatst moeten worden. In 2010 heeft Nederland 2,2 GW aan windmolens staan vnl op land. Men wil in 2020 6000 MW = 2.000 molens in het Nederlandse deel van de Noordzee hebben staan (= 15 % van de totale Nederlandse vraag) Als we allemaal elektrisch gaan rijden wordt de energievraag 40 maal hoger. Dan hebben we 80.000 windmolens in zee nodig. Volgens bureau OMA (Rem Koolhaas) moet er een ring van windmolenparken in de Noordzee komen als een soort hek rond de bestaande ecologische zones. Tussen de molens kunnen matten geplaatst worden of stenen voor rifvorming. Ook moet er een supergrid komen dat de stroom transporteert. 

In 2010 heeft men in Engeland besloten voor 30.000 MW aan windmolens te gaan bouwen in zee. 6400 molens voor 110 miljard. Geeft 25 % van de Britse energievraag (20 miljoen huishoudens) en levert 70.000 banen op in Engeland.  De molens worden bijna zo groot als de Euromast. In Engeland is elektriciteit maar 20 % van het totale energieverbruik. Dus de molens leveren dadelijk 5 % van de energievraag.

In 2010 heeft de Bardgroep een order gekregen om 55 km ten noorden van Schiermonnikoog een windmolenpark van 600 MW ofwel 120 windmolens van 5 MW te bouwen. Ze worden 150 meter hoog. Is goed voor 660.000 woningen. Subsidie 4-5 miljard.  

Om in Nederland 20 % van de energievraag te verduurzamen (over 10 jaar) heb je 35 % groene stroom nodig. Over 10 jaar staan er nog voor 2/3e grijze energiecentrales dus eigenlijk zou alles wat nu wordt geïnvesteerd groen moeten zijn. Het tegendeel is waar, men bouwt vier nieuwe kolencentrales en omdat het investeringsklimaat niet gunstig is en er teveel fluctuaties in het beleid zijn (in 2010). Daarnaast zijn er plannen voor twee kerncentrales.  

Hier onder een uitgewerkt plan daarvoor. Zie www.zeekracht.nl 

Voor Egmond staan 10-18 km uit de kust 36 windmolens van 3 MW = 108 MW in 27 km². Het gemiddeld vermogen is 32 MW.Het veld heet OWEZ (Offshore Wind Egmond aan Zee) Een prima kort filmpje erover is hier te zien. Bij Ijmuiden staat 25 km uit de kust 60 x 2 MW = 120 MW (= Prinsces Amalia veld). De opbrengst is (maar) 50 MW. 435 GWh. De wieken hebben 80 m in diameter op 14 km² ofwel 1 km² kan 1 a 2 MW leveren. In 6 maanden is de energie die nodig is om zo'n molen te maken terugverdiend. Financieel na 7-8 jaar. De levensduur is 15 jaar. Op het land kost een molen 8 euroct per kW, op zee 16 euroct en een kolencentrale kost 5 euroct/ kW.  (Bron: Energie Survival Gids van Jo Hermans.)

De palen voor het heien waren 60 meter lang en gingen 30 meter de grond in, in 19-24 m water en staken nog eens 5 meter uit boven het water. De molens staan 55 meter uit elkaar en zijn verbonden met stroomkabels van 22 kV. Dat gaat naar een station waar 150 kV gemaakt wordt en dan 28 km kabel naar Wijk aan Zee en dan nog 7 km kabel naar Velzen (Corus). Zie hier Filmpjes over de gigantische bouw zijn hier te zien.

RWE wil 6 miljard gaan investeren in twee windmolenparken ver uit de Nederlandse kust. Goed voor 2,5 miljoen huishoudens. In totaal 400 molens ( = 15 miljoen per molen) 70 en 65 km voor Schiermonnikoog. De molens worden 90 meter hoog. Eneco bouwt 43 windmolens goed voor 129 MW of 135.000 huishoudens. Bard maakt een park 55 km boven Schiermonnikoog van 600 MW.

Op dit moment zijn de kosten:
Een windmolen op zee 2000 euro /kW (vermogen) = 6 miljoen (per 3 MW molen) Onderhoud 240.000 over 20 jaar. Draait 3350 uur vol. 6,5 - 8,5 ct per kWh.
Een molen op land 1150 euro / kW = 3,45 miljoen (per 3 MW molen) Onderhoud 117.000 over 20 jaar. Draait 2000 uur vol. 
Zonnepanelen kosten 4000 euro / kWpiek.

Na drie maanden heeft een windmolen de energie teruggewonnen van de productie ervan. Bij windkracht 4 begint de productie van energie pas. Rond windkracht 5 produceert een windmolen 50 % van de capaciteit. Bij windkracht 7 of hoger 100 %.
 

Het vermogen neemt toe met de derde macht van de windsnelheid. De kracht met het kwadraat. Er bestaan kaarten waarop staat aangegeven hoeveel wind er potentieel waait. Windmolens op zee zijn twee maal zo duur maar hebben 60 - 70 % meer opbrengst.
Dat is in

Men wil in 2020 7500 MW geplaatst hebben waarvan 100 - 2000 molens op zee (van 80 - 130 m) en 1000 op land (van 70 - 100 m). 5 % van het zeeeoppervlak vol zetten is genoeg voor Nederland. In 2035 kan 50 % uit windenergie bestaan uit 13.000 molens van 90 meter.

Per april 2010 staan in Nederland 1.880 windturbines op het vaste land opgesteld. Zij zijn samen goed voor een vermogen van 1.999 MW, waarmee in een jaar met gemiddelde windopbrengsten circa 4,5 miljard kWh kunnen worden opgewekt. Daarmee kan worden voorzien in circa 3,8% van de totale Nederlandse elektriciteitsbehoefte.

Over een jaar produceert een windmolen 28 % van de totale capaciteit. Het duurt ongeveer 1,5 jaar duurt voor een windgenerator de energie-investering terugverdient
(Een 3 MW windmolen vergt ~ 400 ton staal voor het frame en ~ 300 ton voor de turbine. Staal kost 8,2 MWh energie per ton. D.w.z. in totaal 5740 MWh aan energie. De fundering vraagt 3000 m³ beton (7800 ton). Daarvan is 300 ton cement. Voor het maken van cement is 0,5 MWh/ton aan energie nodig, d.w.z. 150 MWh. Samen met het staal dus 5890 MWh. In deze energiekosten zijn niet begrepen de energie nodig voor de zand- en grintproductie (baggeren), de transportkosten en de installatiekosten. VWS schatte, dat de totale energiekosten daarmee stijgen tot 10000 MWh. Indien de opgestelde molen een ‘duty factor’ van 25% heeft, produceert die in een jaar 6570 MWh aan elektriciteit. Naar de schatting van EZ zou hiermee in 1,5 jaar althans deze energie zijn terugverdiend).

Darwind maakt molens van 5 MW voor op zee. Ze hebben geen tandwielen (die normaal om de paar jaar vervangen moeten worden) en minder verlies bij de opwekking. Grote nadeel is dat de generator hetzelfde toerental moet hebben als de wielen. Hoe sneller de wieken draaien hoe meer stroom. Soms gaan ze wel bijna 400 km/uur. Dat geeft veel slijtage in de zilte zeelucht. Daarvoor zoekt men nu naar nieuwe materialen. Molens van 5 - 6 MW zijn 115 - 130 meter hoog. Men is molens van 8 - 10 MW aan het ontwikkelien.

Bij een olieprijs van 60-70 dollar per vat is windenergie rendabel. Bij grootschalige toepassingen en vanwege het feit dat men leert van vorige projecten is te verwachten dat de prijs nog behoorlijk omlaag kan.
 
Voor vogels bestaan botsingseffecten, barrière-effecten en effecten voor het leef- en fourageergebied. Bijna alle soorten hebben de neiging hun koers zodanig aan te passen dat er om het windpark heen gevlogen wordt. Minder dan 1% van de migrerende eenden en ganzensoorten dicht genoeg bij de turbines komt om een risico te lopenbotsingen zijn niet waargenomen. Ook het effect van geluid door bijvoorbeeld heien wordt klein geacht. Er wordt verwacht dat vissen gewend kunnen raken aan laag frequent geluid.

In theorie zijn de nadelen - schaduw, geluid - trillingen - reflexie- verstoring telecommunicatie - vogels. (Veel minder vogels hebben er last van dan gedacht).

Windturbines op het land moeten ca 400 à 600 meter van elkaar worden geplaatst om niet in elkaars wind te staan. Vanwege de geluidshinder mag binnen een afstand van 350-700 meter van de turbine geen woning worden gebouwd. De draaiende rotorbladen en de windturbine zelf veroorzaken schaduw. Binnen een afstand van 12 maal de as hoogte kan hinder worden ondervonden. zie http://www.cpb.nl/nl/pub/cpbreeksen/bijzonder/57/bijz57.pdf

De grootschalige inpassing van windenergie in onze elektriciteitsvoorziening is technisch prima mogelijk. Het bestaande elektriciteitssysteem kan de variaties in vraag en windaanbod ook in de toekomst op elk moment opvangen, zolang er gebruik wordt gemaakt van actuele windvoorspellingen. Verder hoeven er geen voorzieningen voor energieopslag te komen.’ Dit zijn de belangrijkste conclusies van het proefschrift van Bart Ummels aan de TU Delft (april 2009).
Anderen denken dat het afstemmen van energiecentrales op de hoeveelheid stroom die door wind wordt geproduceerd tot grote rendementsverliezen leidt.
http://www.clepair.net/windrendement.html. Als je een snel regelbare, moderne centrale (STEG) 1/3e terugregelt  daalt het rendement van ca. 55% naar 40%. Als ze beneden hun ontwerpcapaciteit draaien, wordt het rendement lager. Traag reagerende, maar efficiënte generatoren renderen tot 58% en de snel stuurbare eenheden maar tot 30%. Daar moet dus wat aan gedaan worden anders schiet je er weinig mee op b.v. via gekoppelde systemen over grote gebieden. Als het in het noorden niet waait kan dat in het zuiden wel het geval zijn. Prof Gijs van Kuijk van TU Delft zegt dat de stroommarkt veel dynamischer is geworden en het is een oud idee te denken dat het bijregelen duur en inefficiënt is. Ook wordt de wasmachine zo intelligent dat hij b.v. wacht tot het gaat waaien en als de kabels van het net dikker worden kunnen fluctuaties worden opgevangen via stroom uit andere delen van Europa. Het verlies aan efficiency van de vieze centrales is misschien maar 10 % van de CO₂-winst. Dit wordt vaan schomelijk overdreven om politieke redenen.     

De inpassing van windenergie in het Nederlandse elektriciteitssysteem kan zorgen voor een vermindering van de productiekosten van 1,5 miljard euro per jaar en een afname van de CO₂-uitstoot met 19 miljoen ton per jaar. Daar kunnen kolen en gas niet tegenop!

Men hoopt de prijs omlaag te kunnen krijgen door ecodesign, nieuwe installatietechnieken, thermoplastische materialen, grote offshore eilanden, nieuwe havens, biomimicry (vleugeltips van vogels ook bij de wieken). 

Een belangrijke oplossing hiervoor zit in internationale handel van elektriciteit, omdat het buitenland dit overschot vaak wel kan gebruiken. Verder is een verruiming van de ‘openingstijden’ van de internationale elektriciteitsmarkt gunstig voor windenergie. Momenteel bepalen de elektriciteitsbedrijven een dag van tevoren hoeveel elektriciteit ze in het buitenland gaan kopen of verkopen. Windenergie kan beter worden ingepast als het tijdsverschil tussen de handel en het maken van de windvoorspelling kleiner is.

zie http://www.olino.org/articles/2009/04/02/windenergie-the-sky-is-the-limit#more-4423

Per verticale m2 levert een windmolen 100 W. Het vermogen is evenredig met de derde macht van de windsnelheid. 2x zoveel wind geeft 8 maal zoveel energie. Vandaar dan je windmolens moet zetten waar het hard waait, op zee of aan de kust of hoog. Maak ze ook groot. De wind wordt geremd tot 1/3e van de snelheid. Molens met twee wieken zijn efficiënter, maar draaien sneller en vindt men storender.

De Donqi Urban windmill levert tot 1100 kWh per molen. Kosten voor het plaatsen en aansluiten van 3 molentjes = 22.610 euro voor 3300 kWh =  6,85 euro / kWh per jaar 1 kWh kost 0,18 ct  = na 38 jaar terugverdiend. Voor scholen (8 ct / kWh) = 85 jaar 

In de groene stroom in Nederland heeft windenergie (in 2009) een aandeel van 30 procent. In totaal staan er nu 1840 windturbines in Nederland (op land en in zee) met een gezamenlijk vermogen van 1581 megaWatt.

Een grotere windturbine bevat honderd kilo neodymium. Dit metaal is wel erg zeldzaam aan het worden. Het zeldzame aardmetaal is 0 op in ongeveer dertig tot veertig jaar bij het huidige gebruikstempo en een groei van de wereldeconomie met 3 procent. Gaan we massaal over op windturbines en elektrische auto's dan gaat het veel harder en kunnen we al binnen acht tot vijftien jaar het eindpunt bereiken.

Het heeft eigenlijk geen zin op land in Nederland windmolens te bouwen in gebieden onder 4-5 m/s. Op de kaart is te zien waar dat het geval is.

Op de wereld staat in 2010 in
V.S. 33 GW
Duitsland 27 GW
China 20 GW 
Spanje 17GW
Denemarken 3 GW en
Nederland is 8e met 1, 7 GW.

IKEA had in 2010 52 windmolens. De Landbouw Universiteit Wageningen heeft er ook een stel.   

 

Er zijn eilanden nodig van waaruit de energie naar het vaste land gaat en van waaruit het onderhoud kan plaatsvinden.

In 2011 wijst onderzoek uit dat een windmolenpark de dieren in het gebied juist goed doet. De plaats waar de windmolens staan, is niet langer bevaarbaar. Hierdoor is het eigenlijk een oase van rust voor de dieren: een nieuw leefgebied waar ze zich helemaal kunnen ontplooien. Bodemdieren blijken – zeker de eerste jaren – geen hinder van de windmolens te ondervinden. En vissen zien het park zelfs als een toevluchtsoord. Sommige vogels moeten er niets van hebben en mijden het park, maar er zijn ook vogels – zoals bijvoorbeeld meeuwen en aalscholvers – die er graag vertoeven.

De 'Wing 7' is een kruising tussen een modelvliegtuig en een windmolen en kan tot 1.500 meter hoogte reiken. Omdat de Wing 7 deze hoogtes kan bereiken, is de vliegende windturbine in staat de dubbele energie van conventionele windturbines te genereren. Het apparaat heeft een spanwijdte van acht meter en weegt 56 kilogram. Opgewekte energie wordt via een ketting naar de grond gebracht. Het vliegtuigje kan een constant vermogen van 20 kilowattuur leveren. Dit betekent dat de Wing 7 20 kilowattuur energie kan opwekken uit wind met een snelheid van 35 kilometer per uur. Volgens de ontwerpers van de Wing 7 is de technologie ontworpen om zo efficiënt mogelijk te werken op een middenhoogte tussen 300 meter en 600 meter. De vliegende turbine zou zelfs in staat zijn om zonder subsidies te concurreren met kolencentrales. Deze leveren nu energie tegen de laagste kosten.

Een Canadees bedrijf heeft met de Hydrostor een oplossing gevonden voor het opslagprobleem van windenergie. Het systeem slaat elektriciteit in de vorm van perslucht op in onderwaterballonnen. Energie wordt in de vorm van perslucht opgeslagen in grote luchtballonen onderwater. De opgeslagen lucht kan vervolgens worden losgelaten en omgezet in elektriciteit wanneer nodig. Een belangrijk probleem van windmolens, dat ze geen energie opwekken als het niet waait, wordt hiermee ondervangen. Opslagkosten van energie met behulp van zijn systeem 50 procent goedkoper zijn vergeleken met de opslag van elektriciteit via batterijen.Eén ballon is in staat 50 kubieke meter samengeperste lucht op te slaan. Wanneer de betrouwbaarheid van het systeem is bewezen zal er een netwerk van 140 luchtzakken zo'n zeven kilometer van de kust voor Ontario worden geplaatst. Het netwerk zou in staat zijn om 1 megawatt energie in vier uur op te slaan, genoeg om 600 huishoudens van elektriciteit te voorzien.

Voor meer theorie zie onder.
 

www.zeekracht.nl  www.meewind.nl

Traditionele windmolens zijn vanwege hun formaat en eigenschappen echter niet geschikt voor decentrale energieopwekking. Own Urban Windmill is ontworpen om in een gebouwde omgeving optimaal te presteren. De energieopbrengst is gemaximaliseerd door bij weinig wind een versnelling te genereren, die het mogelijk maakt vanaf 2Bft elektriciteit op te wekken.

De windmolen is sterk genoeg om tot 12Bft elektriciteit op te wekken en zelfs windsnelheden van 200 km/uur te overleven. Bovendien is Own Urban Windmill veel stiller en compacter dan de windmolens die we vandaag de dag kennen.
 

http://www.bouwtrefpunt.nl/kennisbank/75-windenergie.htm
goede site met veel info over windenergie

http://www.brabantsdagblad.nl/regios/denbosch/9608532/Windturbine-ligt-op-schema.ece
http://www.brabantsdagblad.nl/regios/denbosch/windmolen/bd_fotos/

filmpje - foto´s over de windmolen van ´s-Hertogenbosch

Windturbine die 1000 maal meer stroom opwekt ? Door gebruik van permanente magneten ontstaat er geen frictie waardoor dit soort windmolens veel efficiënter kunnen werken dan de huidige generatie windmolens. Kosten 53 miljoen dollar Kan per stuk 750.000 woningen van stroom voorzien. Ook kan het tot 500 jaar meegaan en neemt het 640 maal minder ruimte in beslag dan een conventioneel molenpark. En waar een conventionele windmolen bij windkracht 10 vaak moet worden uitgezet, kan een Maglev windturbine blijven draaien. Bij lage windsnelheden vanaf 1,5 meter per seconde kan het ook stroom opwekken en huishoudens van stroom voorzien. Er kan voor minder dan één cent per kilowatt uur stroom worden opgewekt.