Windmolens vormen, naast zonnepanelen, in ons land de
belangrijkste bron van alternatieve elektrische energie. Een molen is nou niet
bepaald een ding dat je in je achtertuin wilt hebben, maar toch is iedereen in Hees
verliefd op de Witte Molen, met zijn wiekafstand van 25m, die zijn energie
levert aan molenstenen. Over windmolens dus.
TROTS
In Nijmegen mogen we best een beetje trots zijn op het
burgerinitiatief "Windpark Nijmegen-Betuwe", dat vier (straks vijf)
windturbines heeft opgeleverd in Nijmegen-Oosterhout. Met crowd-funding (1000
leden doen mee!) is destijds 2,0 miljoen EU opgehaald om de bouw en
infrastructuur van totaal 15,1 Miljoen EU te kunnen bekostigen. De molens
draaien nu een jaar en het is leuk om te zien wat ervan geworden is.
We gaan rekenen in vermogens en energieën, want dat zijn de
grootheden die van belang zijn bij windmolens en ons eigen
elektriciteitsverbruik.
Het vermogen is gelijk aan de hoeveelheid energie die je per
tijdseenheid verbruikt.
Zo verbruikt een gezin in Hees ongeveer 3500 Kilowattuur
(kWh) per jaar (dat kost ruim 700EU), terwijl een wasmachine 1000 Watt
verbruikt in een uur, dat is dus een 1kWh (en dat kost je ongeveer een kwartje).
Bij windmolens die elektriciteit opwekken, moeten we de boel
opschalen naar Megawatten om te voorkomen dat we straks verdrinken in het
aantal nullen (1mega = 1000kilo). Een gezin verbruikt dan 3,5MWh per jaar en
die wasmachine 0,001MWh per uur.
RENDEMENT
Een windmolen is in feite een grote fietsdynamo, waarbij
niet je fietswiel de energie levert, maar de wind. In Nijmegen-Oosterhout staan
vier windmolens, die per stuk in staat zijn om maximaal 2,5MW aan vermogen te
leveren. In een uur leveren ze dus samen maximaal 4x2,5=10MWh aan energie. Zo'n
molenset kan dus in een uur de energie leveren die drie gezinnen in een jaar
nodig hebben.
Als de molens 365 dagen lang op vol vermogen zouden draaien
(dat heet vollast), dan wekken ze een energie op van 10x24x365=87600MWh. In
werkelijkheid wordt er natuurlijk veel minder opgewekt, want we vinden het geen
pretje als er voortdurend een windkracht 5 staat om die molens op vollast te
laten draaien.
Inmiddels weten we hoeveel energie ze in 2017 hebben
opgeleverd namelijk 21421MWh, zodat we het rendement kunnen uitrekenen door de
werkelijke energie te delen door die vollast energie:
Rendement =
werkelijke energie/vollast energie = 21421/87600= 24%
Het voordeel van zo'n molen is, dat ze het hele jaar energie
kunnen leveren (zie figuur), want wind is er het hele jaar door, terwijl zonnepanelen
in de winter nauwelijks iets opleveren. Het goede nieuws van de moderne molens
is ook, dat ze steeds efficiënter worden. Onze Witte Molen in Hees levert maar
zo'n 0,025MWh, dat scheelt dus een factor 2,5/0,025=100 ten opzichte van zo'n windturbine.
Het rendement van de Witte molen wordt berekend aan de hand van zakken meel. Op
vollast draait de molen 300kg meel per uur, terwijl er per jaar 90 ton wordt
geproduceerd. Het rendement wordt hier dus 90,000/(300x8760)=3,4%.
Figuur 1: Verwacht
(donker) en werkelijk (licht) rendement. De horizontale lijnen geven het gemiddelde
jaarrendement (28% en 24%)
We kunnen nu gelijk zien voor hoeveel gezinnen (3,5MWh) de
molens energie (21421MWh) geven: 21421/3,5=6100 gezinnen. Voor Hees is dat ruim
voldoende, maar voor Nijmegen met zijn 9500 gezinnen, zou je 17 van die parken
nodig hebben, en dan hebben we het nog niet over de energie die de industrie
nodig heeft.
LANDSCHAP
Niet iedereen is blij met zo'n ding in zijn achtertuin. Er
zijn dus strenge regels die aangeven waar je molens mag neerzetten. De
snelweglocatie is zo gek nog niet, want daar wonen weinig mensen. De molens
worden zelfs stilgezet als de wieken (100m doorsnede) hun slagschaduw op
woonhuizen werpen. Je zou knettergek worden van die wiekschaduwen bij vooral
een lage zonnestand. Ook bij ijsvorming op de wieken gaan ze pertinent uit,
want je zal maar een stuk ijs op je voorruit krijgen als je vol verwondering
naar die draaiers staat te kijken. Een ander aspect is nog het geluid. Ook dat
valt tegenwoordig erg mee. Het heeft er mee te maken, dat de mechanische
overbrenging van wiek (50meter) naar turbine vrij rechtstreeks gaat, zodat het
enige echte geluid de wind door de wieken is.
FINANCIEEL
De windmolens kunnen nog niet goed concurreren met de
klassieke centrales, die voor aanvulling van onze energiebehoeftes nog wel
nodig zijn. Die centrales produceren voor 0,044EU per kWh, terwijl de molens
dat voor zo'n 0,06EU doen en dus voor 0,06x21421=1,3MEU per jaar aan energie
leveren. Ze hebben dus voorlopig nog wat subsidie nodig in de vorm van
Stimuleringsregeling Duurzame Energie (SDE+).
MILIEU
In ons rijke Nederland verstoken we met ons allen 104.000.000
MWh per jaar aan elektrische energie. Bijna 10% hiervan wordt op dit moment
duurzaam (wind, water, zon) opgewekt. Dat is nog niet veel, maar het is een
belangrijk begin. Er zijn een aantal ontwikkelingen die we in de gaten moeten
houden:
·
Olie en gas raken op. Kolencentrales zijn en worden
ontmanteld.
·
Onze huizen zullen over een jaar of twintig
duurzaam moeten zijn: Isoleren, warmtepompen, geen gas meer. Elektriciteit
zullen we nodig blijven houden.
·
Op zee draaien molens met een veel hoger
energierendement (50%), maar de aanleg en transportkosten zijn veel hoger.
·
Onze auto's (dat zijn echte energieslurpers en
CO2 uitstoters) moeten minder en elektrisch. Neem de fiets, bus of
trein.
·
Onze vliegtuigen draaien op belastingvrije
kerosine en we betalen geen BTW. Dit betekent dat de kosten van hun uitstoot
letterlijk over de hoofden van de aardbewoners worden uitgesmeerd.
Er moet dus nog wel het een en ander gebeuren om echt duurzamer
te worden.
Bronnen/Internet:
Windpark Nijmegen-Betuwe: http://www.windparknijmegenbetuwe.nl;
de app.; facebook en data van Ineke de Jong (van het Windpark).
Looimolen/Witte Molen: https://nl.wikipedia.org/wiki/De_Witte_Molen_(Nijmegen)
en data van Hans (de molenaar)
Windturbines: https://nl.wikipedia.org/wiki/Windturbine
Illustratie: Joop van Eck
