Potentieel Windenergie

Met de toepassingen zonne-energie en windenergie is het mogelijk elektriciteit en warm water te produceren uit onuitputtelijke bronnen. Zowel zonne-energie als windenergie zijn als duurzame opwek zichtbaar in het landschap, waardoor deze technieken algemeen bekend zijn.

Het aantal windturbines in Nederland neemt ook toe. In het recente verleden zijn de eerste windturbines op zee geplaatst en in juli 2016 werd bekend gemaakt dat bij het Zeeuwse Borssele twee nieuwe windparken op zee zullen worden aangelegd, met een vermogen van in totaal 700 MW.

In onderstaande grafiek is de ontwikkeling van het aantal windturbines en het bijbehorende totale vermogen weergegeven. Hierin is duidelijk te zien dat recente molens een groter vermogen hebben dan molens van begin deze eeuw.

Tijdens de levensduur van een windturbine, 20 jaar, produceert deze tot tachtig keer zoveel energie als nodig is om er één te bouwen.

De energieopbrengst van een windturbine is evenredig met het kwadraat van de rotordiameter en de derde macht van de gemiddelde windsnelheid.  De grootste turbines produceren momenteel per stuk zo'n 7,5 Megawatt vermogen.  Bij dergelijke grote turbines wordt de turbine zodanig ingesteld dat de snelheid van de wieken maximaal 75 m/s is. Boven deze wieksnelheid veroorzaakt het draaien van de wieken namelijk te veel geluidsoverlast.

De windenergiewet van Betz zegt dat onafhankelijk van de windsnelheid maximaal 59% van de kinetische energie aan een luchtstroom kan worden onttrokken. Dit is het theoretisch maximale rendement dat kan bereikt worden. Het totale rendement van een windturbine wordt verder ook nog beïnvloed door het rendement van de generator, de tandwielkast en de transformator. Een windmolen kan door de variabele wind niet voortdurend het nominale vermogen leveren. De productiefactor is de verhouding van het gemiddeld geleverde vermogen en het nominale vermogen. Een moderne molen met een nominaal vermogen van 2 MW levert op land per jaar ca. 4,5 GWh; de productiefactor komt daarmee op ca. 22,5%.

Afbeelding van: Projectbureau Duurzame Energie.

Vanwege diverse beperkingen is slechts een gedeelte van Nederland geschikt voor het plaatsen van windturbines. De geschiktheid is afhankelijk van het gekozen turbinetype: een hogere turbine met een groot vermogen brengt andere eisen aan de omgeving met zich mee dan een bescheidener turbine.  Om tot een nauwkeurige afweging te komen van de mogelijkheden voor het plaatsen van windturbines biedt de NEA kaarten voor verschillende turbinevermogens.

Een aantal voorbeelden van beperkingen waar rekening mee gehouden moet worden: Windmolens kunnen vogels en vleermuizen doden, scheepvaart hinderen (in het geval van plaatsing op zee), geluids- en schaduwhinder geven voor omwonenden, radarbeelden en het microklimaat verstoren. Bewoners geven daarnaast regelmatig aan dat zij vinden dat windturbines het landschap ontsieren. Tenslotte is er een zeker veiligheidsrisico verbonden aan windturbines. Wanneer de reminrichting faalt kunnen de wieken bezwijken onder de rotatiekrachten en afhankelijk van het type wiek tientallen tot honderden meters verderop terechtkomen. Alhoewel het risico hierop klein is wordt hier bij het inplannen van windenergie vanzelfsprekend rekening mee gehouden.

Een selectie van kaarten:

Windsnelheden op 100m hoogte (m/s)