E-Learning

Ga aan de slag. Succes !

Theorie

De trend is groter, dieper en verder.

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. 

Onshore wind is sinds 2010 49 procent goedkoper geworden, offshore wind 56 procent. 

Windkracht
Door de goedkope aanbestedingen in 2016 is wind op ze nu goedkopen dan op land. Eest won Dong een aanbesteding voor 7,27 ct per kWh en later maakten Shell en Eneco er 5,45 ct van. Op land kosten ze 7 ct per kWh. ar het Rijk betaalt ook de aansluitkosten. Dat kost ongeveer 1,4 ct per kWH )en op land moet de bouwer daar zelf voor zorgen.

Nadelen

Landschapsvervuiling,
een verpest uitzicht,
hinderlijke slagschaduw van ronddraaiende wieken,
hoofdpijn door laagfrequent geluid,
waardedaling van woningen.

Dat windmolens het landschap bederven is een kwestie van smaak. Hoogspanningsmasten zijn ook niet mooi, maar we zijn eraan gewend en zien ze als een vaststaande realiteit. Zo zal het ook met windmolens gaan?
Dat ze herrie maken klopt.
Dat ze een enkeling rijk maken klopt ook
Dat ze vogels liquideren valt mee.

Een turbine van 3.000 kW (3 MW) die op vollast draait gedurende een uur, produceert 3.000 kWh stroom. Een huishouden verbruikt gemiddeld zo'n 3.500 kWh per jaar.
3 MW is het generatorvermogen wat de turbine maximaal kan produceren. Meestal is de productie lager omdat de omstandigheden niet optimaal zijn. Het waait niet altijd en soms is onderhoud nodig.

Een windmolen van 3 MW, levert per jaar 6.000.000 tot 7.500.000 kWh aan elektriciteit op. Met één zo’n turbine kan dus voor zo’n 1.800 tot 2.200 huishoudens elektriciteit worden opgewekt.

1 windmolen is 3 MW piek (bij optimale omstandigheden). Gemiddeld levert zo'n molen (op land) 1/4e = 0,75 MW = jaarlijks 22-25 miljoen MJ = 7 miljoen kWh = 2000 huishoudens. Op zee loopt dat op tot 0,42 ! en gaan de molens naar 4 MW (piek) = 1,6 MW Dan levert een molen ongeveer 15 miljoen kWh op.
(1 huishouden verbruikt 3500 kWh = 12.600 MJ  (1 kWh = 3,6 MJ = 3600 sec * 1 J) Vervang je op gas koken door elektrisch en verwarmen door een warmtepomp dan verbruik je 26.000 MJ extra. Dus in totaal kom je dan op 38.600 MJ = 10.822 kWh. Als je dan nog elektrisch gaat rijden verbruik je nog veel meer. Per persoon verbruik je eigenlijk 80.000 MJ

Een intercity op 140 km verbruikt 3 MW = 4 windmolens.
Twee straalmotoren van een boeing op 900 km/uur op 10 km hoogte hebben 25 MW nodig = 33 windmolens (of 15,6 (4 MW) windmolens op zee). 

Een windturbine op land van 4 MW kost 4 miljoen neuro. Die kan in 15 jaar 8 miljoen euro opleveren. Een winst grotendeels te danken aan subsidies. De kans dat we 6000 MW op land halen in 2020 is heel klein.

Voor alle elektriciteit in Nederland voor huishoudens, vervoer, landbouw en industrie hebben we 18.000 windmolens nodig.
Als alle auto's, verwarmingsinstallaties en fabrieken op elektriciteit zouden draaien hebben we 60-70 duizend windmolens nodig. Die hebben ook allemaal onderhoud nodig.

In 2010 heeft Nederland 2000 MW aan windmolens (1880 turbines) staan vnl op land (goed voor 4,5 miljard kWh = 3,8 % van de Nederlandse elektriciteitsbehoefte). Er staat nu 1000 MW op zee ( 200 bij Egmond en 800 boven Schiermonnikoog). Men wil in 2020 3450 MW = 1.000 molens in het Nederlandse deel van de Noordzee hebben staan (= 15 % van de totale Nederlandse vraag) en voor 6000 MW op land zetten.Kost 18 miljard. Wordt betaald via een toeslag op de energierekening. Het kost nu nog 17 ct / kWh en dat moet terug in 2020 naar 10 ct. Door minder gewicht en onderhoud en kostenbesparing bij de aanleg van funderingen, slimmer ontwerp, langere levensduur, betere wieken en een efficientere overbrenging, Het worden allemaal direct drive molens (zonder tandwielkast). Vnl van Siemens en Vestas. Men kent zelfs al Suction Bucket = een nieuw soort fundering die zich vacuum zuigt in de bodem. Je hoeft dan niet meer te heien maar de techniek is nog niet bewezen.
Je zou de molens ook een vloeistof in elkaar kunnen laten persen en dan die energie kilometers verderop gebruiken om op het vaste land elektriciteit mee op te wekken. Het afstemmen met de centrales op land is de eerste minuten lastig. Zorg dat de molens daarvoor accu's krijgen die pieken en dalen een paar minuten kunnen opvangen.  

Als we allemaal elektrisch gaan rijden wordt de vraag naar stroom nog eens 40 maal hoger. Kosten 150 euro / MWh (en op land 70-90 kWh). In 2012 heeft Nederland 124 windmolens op zee staan ( UK 870, De 416, Belgie 91, Zweden 75, Dtsl 68) Nederland gaat 3500 MW bijbouwen op zee = 500 - 1000 molens. Kost 18 miljard. Hierbij hoopt men dat de molens in 2024 40 % goedkoper zijn geworden.

In Denemarken werd in 2015 op een ongewoon winderige dag 116 procent van de totale consumptie geproduceerd, wat zelfs steeg tot 140 procent toen ‘s nachts de vraag naar elektriciteit af nam ! Nederland zit op 5 % duurzame energie.

Hoeveel windmolens heeft Nederland op zee ?

molens op zee

In 2015 had Nederland 3034 MW aan windmolens op land en 357 MW op zee. Daar is de 600 van Gemini bij gekomen in 2017.


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.  De terugverdientijd op zee is 3 tot 6 maanden (voor de energie die gebruikt is voor de productie). Wereldwijd gezien is het potentieel meer dan twee keer de verwachte elektriciteitsbehoefte in 2020.

In de laatste decennia is het geïnstalleerde windvermogen spectaculair toegenomen. De afmetingen van commerciële turbines is gegroeid van tien kilowatt (vijf meter rotordiameter) tot meer dan 6000 kilowatt (meer dan 126 meter rotordiameter). De laatste vijf, zes jaar is het geïnstalleerde windvermogen jaarlijks met meer dan 30% toegenomen. Volgens voorspellingen van de Europese windenergieorganisatie EWEA en Greenpeace zal in 2020 wereldwijd gezien het totale windvermogen voldoende zijn voor 12% van de elektriciteitsbehoefte. Dit impliceert een toename van het windvermogen van zo’n 31 gigawatt eind 2002 tot 1260 gigawatt in 2020. Een groei van ongeveer 23% per jaar. De werkgelegenheid zal door leereffecten bij het ontwerpen, fabriceren en installeren van de turbines niet proportioneel toenemen met de groei van het windvermogen. De verwachting is dat het aantal banen per megawatt geïnstalleerd vermogen zal dalen van twintig tot 9,8 banen in 2020. Hiermee zal de werkgelegenheid in de windindustrie toch nog  toenemen van ongeveer 114 duizend banen in 2001 tot zo’n 1,47 miljoen in 2020.

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.

Door het opzetten van een grootschalige windenergie-industrie moet de technologie verder ontwikkeld worden en de Britse prijs van windenergie gaan zakken van 190 euro per Megawattuur naar 110 euro per Megawattuur. Dat zou windenergie concurrerend maken met ander vormen van energieopwekking. Met deze strategie denkt de Britse regering de subsidies op de lange termijn af te kunnen bouwen.De Britse regering wil meer belasting gaan heffen op elektriciteit. Van dat geld moeten subsidies op windenergie gefinancierd worden.

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. RWE gaat in de Noordzee 162 molens zetten goed voor 1 GW energie (1 miljoen huishoudens ?). Genaamd Innogy 1-2-3. Om Duitsland kernenergie vrij te maken.   
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. 

In 2012 gaan twee nieuwe ‘superwindmolens’ van RWE/Essent in Groningen energie voorzien voor meer dan 10.000 huishoudens. 177 meter hoog. De Utrechtse Domtoren is 112 meter en 's lands hoogste gebouw, de Rotterdamse Maastoren, is 165 meter. Ze leveren 6,1 MW.Zo’n 20 jaar geleden bedienden we er met 40 turbines zo’n 5.000 huishoudens. Nu nog maar één.

Ze zijn bedoeld voor toepassing op zee maar men gaat nu eerst op land ervaring opdoen met het beheer en de exploitatie ervan. Op een van de twee komt een helikopterplatform.Uiteindelijk moeten er 48 komen in het geplande windpark-op-zee Nordsee Ost, 30 kilometer van Bremerhaven, ten noorden van het Duitse eiland Helgoland.

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

Windmoleninnoordzee

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 ofwel 435 GWh. De wieken zijn 80 m in diameter.  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.

RWEwil 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. Boven Ameland komt park Gemini van 150 molens. Die gaan in 2015 stroom produceren voor 785.000 inwoenrs. Tussem Noordwijk en Zandvoort in 2015 windmolens voor 150.000 woningen. Kosten 4,4 miljard

Hoe groter de molen hoe meer vermogen maar dan moet het wel hard waaien. Ook kost de fundering drie maal zoveel. Dus bouwt men weer liever 150 molens van 4 MW dan 120 van 5.

Windturbines die in een ideale opstelling naast elkaar staan leveren 100 procent vermogen, maar krijgen ook 100 procent belasting op assen en bladen. Als windmolens achter elkaar komen te staan, levert de voorste turbine nog steeds 100 procent vermogen, maar daalt dat bij de turbines daarachter tot 60 en 50 procent. Door het zog (wake) neemt de belasting echter toe tot 110 en 115 procent. Daardoor nemen ook de onderhoudskosten evenredig toe. Door de stand van de turbinebladen en de stand van de gondel van de voorste turbine een paar graden te draaien wordt de turbulentiewind afgebogen, zodat achterliggende turbines er minder last van hebben. Zij kunnen zo met meer vermogen en minder belasting draaien. “Dit is een manier om de elektriciteitsproductie van het hele windpark te verhogen en de belasting, en daarmee de onderhoudskosten, fors te verlagen,” legt Haico van der Heijden van ECN uit.

Omdat windenergie niet constant is fluctueert het aanbod op het net. De centrales moeten dat zo zien op te vangen dat e.e.a. wel constant wordt. Ook zou je b.v. alle vriezers automatisch tijdelijk naar - 30 kunnen zetten. inspelenopwind

Frankrijk gaat in 2012 3GW Offshore Wind Energie Frankrijk bouwen voor 10 miljard Euro.In dit project worden  600 offshore windturbines geplaatst. Deze windparken zullen verdeeld worden over 5  projecten in Normandië en Bretagne. In 2013 had Denemarken al 30 % windenergie. Het energieverbruik stijgt niet meer. Veel stadsverwarming. Langdurige keuze voor wind.

Elk jaar bouwt China 20 GW aan windmolens = bjina 700 windmolens per jaar = 5 maal zoveel in één jaar als Nederland heeft staan. De windmolens zijn van XEMC = Darwind (Nederlands) met China samen.

Nederland verdient ook aan het transport van de molens op zee en het maken van de funderingen.  

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 %.  
 

windkracht Productie in % van capaciteit Jaaropbrengst per m2 rotor oppervlak  Vermogen per m2 rotor oppervlak
1  0,0    
2 0,1    
2 1,2    16 W / m2
3 4,0  192 kWh / m2  
3 8,5  375 kWh / m2  75 W / m2
4 15,7  648 kWh / m2  
4 26,0 1029 kWh / m2 206 W / m2
5 39,8 1536 kWh / m2  
5 57,6   437 W / m2
5 78,6    
6 92,2    
6 97,6    
6-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

Zuid Holland Noord Holland, Zeeland, Wadden                                          Zee
5 - 5,5 5,5 - 6,2 m/sec 7,0 - 7,4
  Den Helder Jan 7,3  ; Juni 6 m/s
Texel          Jan 9    ; Juni 6 m/s    
                                    








Opslag
windenergie is mogelijk met windgas. Men maakt er waterstofgas van dat vervolgens in de gasinfrastructuur van Gasunie in Noord-Duitsland kan worden geïnjecteerd. Op die manier kunnen de overschotten van windenergie worden opgeslagen voor later gebruik en wordt overbelasting van elektriciteitsnetten voorkomen. Hiermee komt aardgasinfrastructuur in een nieuwe rol: als opslagmedium voor duurzame energie.  Door de toevoeging van dit door wind geproduceerde gas wordt de energievoorziening in zijn geheel duurzamer.


5 % van het Noordzee-oppervlak 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 m3beton (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 wieken. 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.

Maar als de molen groter wordt moet de fundering wel drie maal groter worden. Dat is duur omdat de stallprijs omhoog is gegaan. Grote molens draaien bij lage windsnelheden even hard als kleine. Liever 150 molens van 4 MW dan 120 van 5 MW blijkt.

Vogels

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. Het blijkt dat op land jaarlijks slechts zo'n twintig vogels in aanvaring komen met een individuele turbine. Vergeleken met boosdoeners als wegen, hoogspanningslijnen of katten stelt het aantal van twintig per turbine weinig voor. Op zee ligt het aantal slachtoffers mogelijk nog lager dan op land, omdat de vogels op zee meer lijken uit te wijken voor de windparken

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

Vogels kunnen schade ondervinden van windturbines door botsingen met windturbines en door verdringing van het leef- en broedgebied. Wanneer er in Nederland 1500 MW aan windturbines wordt opgesteld zal dit naar schatting 30.000 directe vogelslachtoffers per jaar maken. Ter vergelijking: het verkeer maakt jaarlijks twee miljoen vogelslachtoffers, de jacht anderhalf miljoen en hoogspanningsleidingen één miljoen.[16] Het effect van verdringing van de biotoop is minder duidelijk.

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. T
raag 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 

Donqi

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.
 windpotentieel


wind
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.

2013
Grootste park staat voor de Engelse kust met 504 MW  140 Siemens turbbines 23 km uit de kust genaamd Greater Gabberd
Walney UK 102 Siemens molen 367 MW
Sherigham Shad 88 Siemens molens 315 MW
Thornton bank Belgie 36 RE power 215 MW
Egmond aan Zee 108 MW 18 km uit de kust
Amalia 120 MW 23 km uit de kust (Nl gaat voor 2023 4500 MW bouwen op zee)

Belgie gaat een park bouwen 46-52 km voor Zeebruggen van 330 MW ofwel 1,1 miljard kWh = 350.000 gezinnen met 55 haldiade molens van 6 MW met een diameter van 150 m. 33 kW zeekables die naar 2 hubs gaan en via 150 kV kabels naar Zeebrugge gaan.
Tandwielvrije kasten worden toch de toekomst. Ze hebben ook meer opbrengst bij weinig wind.

 

Windenergie ontstaat indirect uit zonne-energie. Wind is een luchtstroming die ontstaat uit drukverschillen tussen de door de zon verwarmde luchtgebieden in de atmosfeer. Het begrip wind betekent hier de horizontale luchtstroom. De luchtstroom is altijd grillig, dit is merkbaar aan de windsnelheid en de veranderingen van windrichting. Windenergie is een onstabiele energie bron:
het is afhankelijk van het weer, de tijd van de dag en het seizoen. Wind kan omgezet worden in mechanische energie (bijvoorbeeld de windmolen voor het transport van water) en in elektrische energie (wind turbine).

Voor het omzetten van wind in elektrische energie worden twee systemen toegepast:

  • Netgekoppeld systeem – verbonden met het bestaande elektriciteitsnet en wordt toegepast
    voor commerciële elektriciteitsproductie
  • Niet-netgekoppeld systeem – niet verbonden met het bestaande elektriciteitsnet en wordt alleen toegepast voor een lokale elektriciteitsvoorziening (kleine krachtinstallatie)

Het bruikbare potentieel van windenergie hangt af van het type windturbine en zijn prestatie.
De energieopbrengst van de windturbine hangt af van de constructie van de rotor, het type generator
en het regelen van de rotorbladen. De regeling typen zijn:

  • Stall regeling (hierbij hebben de rotorbladen een vaste bladhoek) en
  • Pitch regeling (hierbij kunnen de rotorbladen gedraaid worden, afhankelijk van de dan
    aanwezige windsnelheid)

Windturbines worden onderverdeeld in twee categorieën:

  • Horizontale-as windturbine Verticale-as windturbine

De tendens is om optimaal van de locatie voor windturbines gebruik te maken, daarom worden windturbines ook wel bij elkaar geplaatst in zogenoemde windmolen parken.
Belangrijk voor de locatie van de windturbine (windmolen park) is:

  1. Gemiddelde windsnelheid, inclusief de frequentie
  2. Aantal obstakels die invloed hebben op de turbulentie. 
  3. Meteorologische omstandigheden, zoals vorming van ijs
  4. Hoogte boven zeeniveau
  5. Geologische condities
  6. Beschikbaarheid van de locatie
  7. Afstand tot de hoogspanningsinstallatie
  8. Afstand tot woonplaatsen en industriële gebieden

Het vermogen = de vermogenscoefficent van de rotor * het transmissierendement * 0,5 * de luchtdichtheid * het rotoroppervlak * de windsnelheid op as-hoogte. tot de derde macht.

Windmolens kunnen varabele toerentallen hebben en de bladhoekversnelling is te regelen. Andere molens hebben een vast toerental maar hebben dan ook een hogere startsnelheid. Ze hebben 7 - 9 % minder opbrengst maar een lagere kostprijs. De meeste grote molens ( > 2 MW) hebben dit niet.
Er zijn perioden dar de molen stand by staat of buiten bedrijf is voor onderheid en inspectie

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 het juist goed doen. 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.

Europa kan in 2050 de hele wereld van windenergie voorzien

Als alle windturbines geïnstalleerd worden, gaat het om meer dan 11 miljoen exemplaren. Die moeten gezamenlijk ongeveer 457 exajoule aan energie opwekken. In 2050 heeft de wereld  430 exajoule nodig. Daarmee zouden de Europese windturbines de wereldwijde vraag kunnen dekken, als ze allemaal geïnstalleerd worden.

In Noorwegen, Rusland, Oekraïne, Roemenië, Macedonië, Bulgarije en Turkije is meer dan 6,2 megawatt aan capaciteit per vierkante kilometer op te wekken. In Nederland, Denemarken, België, Frankrijk, Oostenrijk en Zwitserland ligt de potentie het laagst met minder dan 1,2 megawatt per vierkante kilometer.