Techniek wind-energie

 

De Techniek, of hoe het werkt.

 

Wat u niet zal verbazen is dat wind feitelijk een waardeloze energiedrager is. Wind is licht ( ongeveer 1,2 kg per m3, afhankelijk van de relatieve vochtigheid) en waait ook nog eens meestal niet zo hard.

 

Nu wordt het even technisch, al valt het best wel mee.

 

De kinetische energie van een bewegende massa is gelijk aan de halve massa x de snelheid in het kwadraat. (1/2 m x v2). Uitkomst in Joules.

Beide factoren ervan zijn niet hoog. En je kunt het er ook niet eens allemaal uithalen, want dat zou inhouden dat de passerende windsnelheid 0 is. En 0 in het kwadraat is nul.

 

Er is een natuurwet (van Betz) die aangeeft dat je ervan max. 59 % om kunt zetten in elektrisch energie.

Vandaar dat er zulke enorme constructies nodig zijn om er toch nog een beetje stroom van te maken.

 

Het opgegeven vermogen van meeste windgeneratoren is berekend bij windkracht 7, ongeveer 15 m. per sec.

Als voorbeeld een 2 Megawattmolen, ashoogte 80 m., vleugeldiameter ook 80 m., totaal dus 120 m.

Windkracht 7 waait het hier bijna nooit, meestal maar de helft. Uit bovenstaande formule blijkt dat het vermogen afneemt met de derde macht van de windsnelheid. Bij 7,5 m. per sec. (windkracht 4) is het dus niet de helft van 2 Mw. Maar maar 1/8 er van, dus 250 kW.

De wieken draaien nog wel maar opbrengst: Ho maar.

 

Op land leveren windmolens maar ongeveer 20 % van hun max. capaciteit per jaar.

In het jargon heet dat: De productiefactor is 20.

Is ergens een eufemisme, productiefactor 20 klinkt beter dan maar 20 % opbrengst.

De 2 megawattmolen levert per jaar dus 2 x 8765 x 0.20 = 3500 Mwh. op.

 

Optimisten beweren dat de opbrengsten door technische ontwikkelingen nog wel hoger zullen worden, maar dat is niet het geval. Minimale verbeteringen daargelaten, zijn windgeneratoren al volledig uitontwikkeld.

Je kunt ze alleen nog veel groter maken, tot wel 8 Mw., ashoogte 165 m., vleugeldiameter 160 m. tot. dus 240 m. ( Offshore-molen).

 

De volgende, waargebeurde, anekdote toont hoe weinig begrip er is onder mensen over de omvang van windparken.

 

Een paar jaren geleden was ik, vanwege mijn werk, zijdelings betrokken bij de bouw van de NUON centrale in het Eemsgebied.

Tijdens een vergadering hierover vroeg een deelnemer, laten we hem Peter noemen: “Maar Jaap waar zijn we hier mee bezig. We kunnen toch veel beter op dat terrein windmolens bouwen i.p.v. die kolencentrale ?”

“ Heb jij een idee Peter hoeveel er daarvan nodig zijn om hetzelfde vermogen per jaar op te wekken als die centrale ?”

“Vast wel een heleboel, misschien wel honderd” “Ik zal het voor jouw uitrekenen".

 

De centrale is 1200 megawatt. Als je molens neemt van 2 Mw., dan zijn er 1200 : 2 = 600 nodig.

Maar de productiefactor van de centrale is +/- 80 en van de molens 20 dus nog eens 4 x zoveel is totaal 2400 stuks.

 

Dat is vanaf Groningen waar jij woont tot ver voorbij Parijs ongeveer tot Bordeaux om de 4 á 500 m. zo’n grote constructie”

“Is dat zo Jaap, dat had ik niet gedacht” “Ja dat is echt zo Peter”

En dan hebben we het nog niet eens over de kosten er van gehad. Dat is het volgende hoofdstuk.