Om in 2050 duurzaam te kunnen voorzien in onze energiebehoefte, is het nodig om zowel het aantal zonnepanelen als het aantal windmolens drastisch uit te breiden. Een windmolen op land (vermogen 3 megawatt) levert gemiddeld even veel op als 10 ha. zonnepanelen (250 wattpiek, 3000 panelen per ha.). Ze heeft echter minstens een 20 ha. nodig; ruimte die overigens bruikbaar blijft voor een aantal andere bestemmingen.
In mijn vorige blogpost verwees ik naar de sterk uiteenlopende schattingen van de opbrengst van zonneparken. De prognoses van de opbrengst van windparken variëren eveneens sterk.
Het rendement van een windmolen hangt af van een aantal omstandigheden.
- In de eerste plaats de locatie; op zee en in de kust provincies waait het gemiddeld meer en harder dan in de rest van Nederland. Bij windkracht 6 (12 m/seconde) functioneren windmolens het best. Bij hardere wind en als het minder waait dan 2 m/seconde worden ze stilgezet.
- Hoger in de lucht is meer wind, windmolens met een grote ashoogte brengen dus meer op. Gangbare windturbines hebben een ashoogte van 80 tot 120 meter
- Een belangrijke rol speelt de lengte van de rotorbladen. Als de lengte van de rotor verdubbelt, verviervoudigt de productie. De rotoren van de meest gangbare windmolens variëren tussen 45 tot 60 meter. Bij de grootste windturbines op zee (8,8 MW) loopt dit op tot wel 90 meter[1].
Dit zijn vrij eenduidige gegevens; niets is echter is zo onvoorspelbaar als windkracht. Om de opbrengst van een windmolen te berekenen, worden de snelheid en duur dat een turbine draait teruggerekend naar het aantal ‘vol-last-uren’. Als vuistregel wordt een aantal van 2200 per jaar gehanteerd[2].
Met deze gegevens kan worden berekend hoeveel stroom een windmolen per jaar levert:
Vermogen (in kilowatt) x vol-last-uren = opbrengst in kilowattuur (per jaar).
3.000 x 2200 = 6.600.000
De uitkomst delen door de gemiddelde energiebehoefte van een huishouden (3500 kilowattuur) levert op hoeveel huishoudens een windmolen van energie kan voorzien. Dat is in ons voorbeeld 1850.
Zo’n molen kost rond de € 4 miljoen.
Wie het realiteitsgehalte van plannen voor de bouw van windmolens moet beoordelen, wordt echter geconfronteerd met uiteenlopende gegevens.
Een goed voorbeeld daarvan is het nieuwe windmolenpark in de Wieringermeer. Hier bouwt NUON (Vattenfall) 100 windmolens met een vermogen van 3,6 MW elk[3]. Per windmolen wordt een opbrengst verwacht van niet minder dan 13 miljoen kilowattuur per jaar, volgens NUON goed voor 3700 huishoudens. Dit resultaat is aanzienlijk hoger dan hiervoor werd vermeld. Zo’n hoog resultaat is alleen maar mogelijk door een veel hogere waarde van het aantal vol-last-uren te hanteren, te weten ruim 3600 (in plaats van 2200). Dit is erg onrealistisch. Te denken geeft dat NUON elders andere cijfers geeft[4]. De opbrengst is dan geen 13 maar 10 miljoen kilowattuur per jaar en ook het aantal huishoudens is naar rato verlaagd naar 2800. Dit roept de verdenking van nattevingerwerk op. Maar ook dit cijfer is nog steeds aanzienlijk hoger dan de gangbare aannames.
In mijn vorige pleitte ik voor openbaarheid van gegevens over het rendement van reeds gerealiseerde zonneparken. Dit pleidooi kan in het geval van windmolens alleen maar met klem worden herhaald. Dit geldt eens te meer daar onder het publiek doorgaans meer weerstand leeft bij de bouw van windmolens. Majoreren van opbrengstcijfers met de bedoeling het draagvlak voor windenergie te vergroten, moet te allen tijde worden voorkomen. Het lijkt me wenselijk dat voorstellen voor nieuwe windparken refereren aan een benchmark – een reeds gerealiseerd project – en verwachte afwijkingen in vermogen en opbrengst van windmolens daaraan relateren.
[1]https://www.deingenieur.nl/artikel/krachtigste-windturbine-voor-kust-schotland
[2]https://www.rvo.nl/onderwerpen/duurzaam-ondernemen/duurzame-energie-opwekken/windenergie-op-land/techniek/opbrengst
[3]https://www.nuon.com/activiteiten/windenergie/windpark-wieringermeer/
[4]http://www.windparkwieringermeer.nl/wat/#51
Project 'De humane ruimte' 
Interessant stuk. Ik ben ook op zoek naar opbrengsten van bestaande windparken, o.a. naar aanleiding van plannen voor windmolens in onze gemeente (De Ronde Venen). Ik ben goed bekend met meteorologische waarnemingen, en de windmetingen uit het verleden kunnen iets zeggen over het verwachte rendement. Het blijft dat er bijna overal een neerwaartse trend is in de gemeten windkracht. Daarbij moet opgemerkt dat veel meetseries niet homogeen zijn, en erg gevoelig voor veranderingen in de directe omgeving. Zie mijn bijdrage aan het weer- en klimaatforum weerwoord.be.
https://www.weerwoord.be/m/2471400
Het lijkt aannemelijk dat het toenemende aantal windturbines zelf ook zorgt voor een afname van de windkracht, maar in welke mate dat het geval is lijkt helemaal onbekend terrein.
Het op deze manier vergelijken van vollasturen is niet correct. Een en ander hangt namelijk af van de locatie, verhouding rotordiameter vs vermogen en tenslotte de ashoogte. Zo had 1 van onze parken in 2018 in het midden van het land zo’n 2100 vollasturen (kleine rotor en ashoogte) terwijl een ander windpark in Noord-Holland zo’n 3500 vollasturen had (grote rotor, hogere ashoogte). De 3600 vollasturen die NUON hanteert lijken mij zeer zeker realistisch.
Bedankt voor de bijdrage. Door de veelheid van factoren maakt het uiteraard ook moeilijk om op voorhand het verwachte rendement te berekenen. Waar ik nog op zoek ben zijn overzichten waarin het oorspronkelijk verwachte rendement jaarbasis wordt afgezet tegen de gerealiseerde opbrengst.
Kijk, er komen toch nog reacties.
Inmiddels ontdekt dat Eneco meer inzicht geeft in de werkelijke productiecijfers. Via de app zijn alle productiecijfers per windpark terug te vinden, met de totalen per jaar vanaf 2014 (voor zover van toepassing), en voor het lopende jaar per maand en per dag.
Ik heb er aan zitten rekenen. Wat resultaten:
– Bijna alle windparken produceerden in de afgelopen 4 jaar minder dan verwacht, zo’n 2,5 tot 5 % minder. Alleen Nieuwegein deed het ietsje beter dan verwacht (101%).
– In 2015 produceerden bijna alle windparken beduidend meer dan verwacht, in 2016-2018 viel het dus tegen.
– Het werkelijke aantal vollasturen bedraagt op het land vaak 2400 à 2500. Houten scoort veel slechter, maar daar staan de molens vaak stil i.v.m. overlast. ook de bijgestelde verwachting wordt niet gehaald.
– Ook Afrikahaven in Amsterdam scoort slechter dan de rest en komt nu op 2111 vollasturen. Oorzaak onduidelijk.
-Opvallend goed gaat windpark Luchterduinen op de Noordzee; de verwachting van 4116 vollasturen lijkt overtroffen te worden (cijfers vanaf 2016).
Ik ben eigenlijk wel blij dat windparken op zee het goed doen. We moeten het wat de windenergie betreft daar uiteindelijk toch meer van hebben dan van windparken op land , gegeven de dichtheid van de bevolking en de hinder die vaak wordt ervaren of gevreesd.