‘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 mijn proefschrift, dat ik aan de TU Delft met succes heb verdedigd. Hieronder licht ik in tien minuten leestijd graag toe tot welke conclusies ik na vier jaar promotieonderzoek ben gekomen.
Windenergie
Onze samenleving draait op elektriciteit. De meeste elektriciteit is afkomstig van elektriciteitscentrales die kolen en aardgas gebruiken. Dit zijn betrouwbare en betaalbare brandstoffen, maar ze kennen ook nadelen. De voorraad fossiele brandstoffen is eindig en ongelijk verdeeld over de aarde. Daarnaast stoten conventionele centrales broeikasgassen uit. Er is dringend behoefte aan duurzame alternatieven, zoals windenergie. In de afgelopen jaren is windenergie een steeds belangrijker bron van duurzame energie geworden. Windturbines worden ook steeds groter, zoals Fig. 1 laat zien. Een grote windturbine op land levert inmiddels voldoende elektriciteit voor zo’n 3000 huishoudens (11 GWh/jaar), op zee is dat zo’n 5000 huishoudens (18 GWh/jaar). Vorig jaar stond windenergie op nummer één wat betreft de hoeveelheid nieuw geïnstalleerd vermogen in Europa, meer dan gas of kolen.
Fig. 1: De ontwikkeling van windturbines in de afgelopen 25 jaar.
Variabel en Onvoorspelbaar
De belangrijkste nadelen van windenergie als bron van elektriciteit zijn dat het soms wel en soms niet waait en dat je de wind niet perfect kunt voorspellen. Dit is lastig, want het aanbod van elektriciteit moet op elk moment precies gelijk zijn aan de vraag. Fig. 2 geeft een goed voorbeeld van de variaties van de Nederlandse elektriciteitsvraag per uur en per dag. Bestaande elektriciteitscentrales passen zich voortdurend aan aan de veranderingen van de elektriciteits-vraag, en vangen ook de onverwachte uitval van een centrale op. Op deze manier zorgen ze ervoor dat het aanbod altijd gelijk is aan de vraag. Windenergie is dus niet de enige bron van variaties en onvoorspelbaarheid, en ook elektriciteitscentrales kunnen plotseling uitvallen. Windenergie is dus in feite geen fundamenteel nieuwe uitdaging: waar het om gaat, is of de elektriciteitscentrales ook de gezamenlijke variaties van de vraag en de wind kunnen opvangen.
Fig. 2: De elektriciteitsvraag in Nederland in week 2, 2007.
1/3 Windstroom
In mijn proefschrift heb ik computersimulaties gemaakt van het Nederlandse elektriciteitssysteem, met verschillende hoeveelheden windvermogen. 12 GW, waarvan 8 GW op zee, levert voldoende stroom voor ongeveer een derde van de Nederlandse elektriciteitsvraag. Uit de simulaties blijkt dat de Nederlandse elektriciteitscentrales de variaties in de elektriciteitsvraag en windaanbod ook in de toekomst op elk moment kunnen opvangen. Er moet dan wel steeds gebruik worden gemaakt van de meest actuele windvoorspellingen: de inzet van de elektriciteitscentrales moet steeds opnieuw worden berekend met de laatste windvoorspelling. Het is dan mogelijk om voorspellingsfouten te verminderen en windenergie beter in te passen. Met windenergie komt er wel wat regelwerk bij voor de elektriciteitscentrales, maar die kunnen de variaties van de wind prima aan. Zelfs in een situatie van snel stijgende vraag, bijvoorbeeld op de maandagochtend, levert een storm of een plotselinge windstilte geen problemen op. Onze elektriciteitsvoorziening blijft dus betrouwbaar met grootschalig windvermogen.
Overschotten
De simulatieresultaten geven aan dat windenergie vraagt om een grotere flexibiliteit van de bestaande elektriciteitscentrales. Soms zijn er meer reserves nodig, maar veel vaker zullen de centrales juist hun productie moeten verlagen om ruimte te maken voor wind. In plaats van de vaakgehoorde vraag ‘Wat doen we als het niet waait?’ is de vraag ‘Waar laten we alle elektriciteit als het ’s nachts hard waait?’ veel relevanter. Vooral tijdens de nacht, wanneer de vraag naar elektriciteit laag is, zal gratis windenergie kolenstroom uit de markt gaan drukken. Lastig is alleen dat kolencentrales niet zomaar kunnen worden uitgezet. 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.
Energie-Opslag Niet Nodig
Mijn onderzoek wijst verder uit dat er geen voorzieningen voor energieopslag hoeven te komen. Voor het technisch functioneren van de elektriciteitssysteem is zo’n extra buffer niet nodig, en met de enorme investeringskosten is het ook niet rendabel. De resultaten geven aan dat internationale elektriciteitshandel een veelbelovende en goedkopere oplossing is voor de inpassing van windenergie. Netbeheerder TenneT is inmiddels met de proeven gestart met een flexibelere internationale markt met Duitsland. Ook het flexibeler maken van bestaande elektriciteitscentrales is een betere oplossing. Het gebruik van warmteboilers zorgt bijvoorbeeld voor een flexibelere bedrijfsvoering van warmtekrachtcentrales, die daardoor ’s nachts ruimte kunnen maken voor wind. 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!
Fig. 3: Offshore wind park in Groot Britannië (© Siemens Wind Power).
Referenties
Bart Ummels. Power System Operation with Large-Scale Wind Power in Liberalised Environments. Proefschrift, Technische Universiteit Delft, 26 februari 2009, met Nederlandse samenvatting.
B.C. Ummels, M. Gibescu, E. Pelgrum, W.L. Kling, & A.J. Brand. Impacts of Wind Power on Thermal Generation Unit Commitment and Dispatch. IEEE Transactions on Energy Conversion, 22(1):44–51, Maart 2007
B. C. Ummels, E. Pelgrum, and W.L. Kling, Integration of Large-Scale Wind Power and Use of Energy Storage in the Netherlands, IET Renewable Power Generation, 2(1):34–46, Maart 2008
B. C. Ummels, E. Pelgrum, M. Gibescu, and W. L. Kling, Comparison of Integration Solutions for Wind Power in the Netherlands, geaccepteerd voor IET Renewable Power Generation, 2009
Reacties
Als je vragen hebt, geef deze dan als comment op dit artikel. Ik zal mijn best doen om deze hieronder te beantwoorden.
July 10th, 2011 at 3:23 pm
Juist op de top dagen lijkt me dat vreselijk om te doen.
Maar goed, ze kregen er voor betaald. Hebben ze daar nog verlies over gedraaid?
Probleem is dat de netwerk verbinding naar de gebruikers overbelast is.
Die was blijkbaar niet berekend op vol vermogen van een windmolen park.
Vreemd. Een windmolen heeft een Wp. Anders word het koper te warm.
Zodra hij bij de Wp komt stelt de hoek van de wiek zich bij.
Bij windkracht 12 stoppen ze waarschijnlijk met levering. Geen stroom door het koper is geen warmte.
Een andere mogelijkheid is dat de fossiele centrales niet minder willen produceren. En dit een campagne is tegen een te grote productie van duurzame energie. 1 windmolen Ok. 1000 windmolens niet.
Ik kan me dat wel voorstellen van een centrale die nog niet is afbetaald.
Even afschakelen brengt ook flinke kosten met zich mee, en is voor de netwerkbeheerder een enorme klus.
Dan kom ik nogmaals tot dezelfde conclusie. Maak brandstof met wind en zon voor de fossiele centrales. Dan kunnen hun door en ontstaat er energie opslag. Het elektriciteitsnetwerk is sowieso niet berekend op duurzame energie.
July 10th, 2011 at 3:27 pm
@Hugo Matthijssen,
Ik ben ook heel benieuwd naar zijn reactie.
Zijn laatste post was in 2009.
Ik hoop dat het goed gaat met Bart.
July 10th, 2011 at 6:00 pm
Fig. 3: Offshore wind park in Groot Britannië (© Siemens Wind Power).
Leuk om een foto te plaatsen waar alle windmolens een verkeerde kant op staan. Of is dit om te benadrukken dat het soms niet waait.
Ik woon zelf bij windmolen parken en het verbaast me dat met de huidige technologie ze nog steeds niet weten waar de wind vandaan komt.
En 1 op de 6 windmolens staat stil. Ook als het waait.
Is dat techniek of overproductie?
July 10th, 2011 at 6:02 pm
@Hugo Matthijssen,
Boeiend Schots bericht over het gebrek aan deugdelijke verbindingen met Engeland en te weinig opslagmogelijkheden. Met een hernieuwbaar aandeel van ruim 27% kan dat problemen geven.
Opmerkelijk dat nog zoveel verwerkt wordt, eerder heette de bovengrens 9,8 en dat met zo’n slecht beheer!
July 10th, 2011 at 7:29 pm
@Roland,
Mee eens.
Dat slechte beheer moet beter. En overstappen op brandstof productie.
July 11th, 2011 at 9:39 am
@ Hugo Matthijssen Says:
May 30th, 2011 at 6:00 pm
Fantastisch dat E&Y 10.000 cijfers heeft gepubliceerd over de fluctuaties van windstroom, maar:
1) zijn deze fluctuaties een probleem? Ze doen alsof, maar wat ging er werkelijk mis?
2) zijn deze fluctuaties niet ‘softwarematig’ op te lossen (lees: communicatie windpark beheerder een netbeheerder)
3) zijn deze fluctuaties niet op te lossen door de windmolens ‘traag’ in en op te schakelen?
4) zijn deze fluctuaties niet op te lossen door geografische spreiding?
5) in aanvulling op 4: geografische spreiding verbeter je door meer koppelingen tussen de verschillende nationale netten.
6) waarom krijgt Denemarken het wel voor elkaar om op momenten voor 100% op windstroom te draaien?
Schitterend dat ze een rapportje met heel veel nummertjes hebben gepubliceerd, maar ik lees vooral bangmakerij. Een rapport wat ingaat op bovenstaande 6 vragen is veel interessanter en vooral relevanter. Oftewel: niet denken in beperkingen maar mogelijkheden zien.
July 11th, 2011 at 6:52 pm
Denemarken maakt veelvuldig gebruik van de terugregelmogelijkheden van de waterkrachtcentrales bij de buren.
Fluctuaties kun je niet dempen de wind levert energie of niet en alsvervolgens windstroom voorrang op het net heeft kun je in Nederland alleen nog regelen met snelstartende gasturbinecentrales.
Koppeling tussen netten heeft nooit voor 100% effect bij een hogedrukgebied op de hoogte van Denemarken is er op het gebied rond de Nostzee en Noordzee te weinig wind. Ook kennen we de situatie dat er via de straalstroom lage drukgebieden mert zuid westen wind en daarom heen draaiende fronten.
Dat waait het in een heel groot gebied stevig. Je zult dan ook altijd de mogelijkheid moeten hebben om back up centrales te kunnen inzetten voor minimaal het opgestelde windvermogen.
kijk maar eens naar deze link
http://www.groenerekenkamer.nl/node/1548
Ook deze link maakt veel duidelijk over regelmogelijkheden.
http://www.groenerekenkamer.nl/udo
Jammer dat Ummels nog steeds niets van zich laat horen
July 11th, 2011 at 7:16 pm
@57
De eerst link is al eens gezonden en per abuis opgenomen.
Ik moet even zoeken naar de juiste
Dit is hem dan
http://bravenewclimate.com/2011/05/21/co2-avoidance-cost-wind/
July 11th, 2011 at 9:12 pm
Opmerkelijk dat zon-pv nooit genoemd wordt i.v.m. verstoring van het net en alleen wind. Beide kennen een variabel aanbod.
July 11th, 2011 at 9:42 pm
@57 Wat als er onverwachte storingen zijn in een kolen of kerncentrales?
Eerst vertelde de tegenstanders ons (Kern/kolenlobby)dat windenergie nooit wat voor zou stellen en nu vertellen ze dat de elektriciteitsnetten de windenergie productie niet aan kunnen.
July 12th, 2011 at 7:56 am
@59 Roland
Zonnecellen hebben op onze breedtegraad weinig vermogen.
Het meeste zonlicht op onze aarde komt binnen tussen de keerkringen rond de evenaar.
Zou er geen warmtetransport via de zeestromen plaats vinden dan hadden wij in Nederland in de zomer een temperatuur rond 0 graden in in de winter zou het meer op een poollandschap lijken.
In Duitsland is er een subsidie geweest om de plaatsing van zonnecellen te stimuleren met redelijk succes.
In het zuiden was er enig rendement maar het noorden liet het wat afweten.
De totale bijdrage van de zonne energie op het net is ongeveer 1% van het gevraagde vermogen.
Tot voor kort was er dan ook sprake van een terugverdientijd van meer dan 10 jaar.
Nu lijken de prijzen wat te dalen.
@60 Danny
De kans op een onverwachte storing in een conventionele centrale is zeer klein.
Een kolen of gascentrale bestaat uit meerdere stookeenheden met daarachter de stoomturbines en generatoren. eigenlijk meerdere zelfstandig opererende centrales. Als zo’n centrale eenmaal op stoom is dan kan hij continu draaien.
Het is dan van belang om de temperaturen en drukken binnen zekere grenzen gelijk te houden. ( must run) Bij grotere temperatuursverschillen in de turbine en de ketel, wat kan voorkomen o.a. door de politiek vastgestelde voorrang van wind energie, zullen de leidingen en afsluiters sterker krimpen en uitzetten waardoor lekken kunnen ontstaan. Ook moeten de generatoren zoveel mogelijk een toerental draaien om trillingen te beperken. Wisselende belasting gaat sterk te koste van de levensduur
Afzonderlijke eenheden binnen een centrale kunnen worden afgekoppeld voor onderhoud. Dit vergt enkele dagen om af te koelen voordat je er aan kunt werken en na schoonmaken van de ketel en “reviseren” van de turbine, leidingen, af sluiters en generatoren moet je hem zeer geleidelijk opstoken ( dit vergt enkele dagen) en kun je hem weer bij schakelen voor de stroomlevering.
De rest van de centrale draait gewoon door.
Ook storingen doen zich in de praktijkniet zodanig voor dat een gehele conventionele centrale uitvalt. Het deel waarin de storing zich voordoet kan worden afgekoppeld terwijl de rest van de centrale doordraait
Met een dergelijke centrale kun je dan ook langdurig doordraaien met af en toe een geplande stop van een deel van de centrale voor onderhoud.
Dat kun je maanden van te voren plannen.
Een kerncentrale is qua werking gelijk met een conventionele centrale wat betreft de turbines en generatoren.
De warmte komt van kern energie en hij moet na een meerdere jaren werken soms enkele weken tot maanden stilgelegd worden voor onderhoud, wisseling van splijt staven en aanpassing van het veiligheidssysteem aan de laatste stand van de techniek.
Met andere woorden
Een windmolen kan in 24 uur enkele malen stil vallen en dan ook nog een of meer periode een maximum vermogen leveren.
Een fossiele of kerncentrale kan meerdere jaren doordraaien waarbij tussentijds delen kunnen worden stilgelegd voor onderhoud.
Geen vergelijkbare grootheden.
July 12th, 2011 at 7:57 am
@Danny,
Inderdaad het is een grijze lobby die loopt te klagen.
July 12th, 2011 at 8:16 am
@61 Hugo
Ja, uitvallende centrales zijn sporadisch.
Uitvallende netwerken niet. Ik kan me nog herinneren dat Duitsland zonder stroom zat. En Winterswijk een paar dagen in de kou, en zonder stroom. Duitsland weer zonder gas. En ga zo maar door.
In Japan zijn ze het absoluut niet met me eens. Daar zitten ze gewoon zonder stroom om de zoveel tijd een boekje te lezen bij kaarslicht.
July 12th, 2011 at 9:39 am
@61 Hugo Matthijssen,
Het verschil in stralingsintensiteit tussen noord en zuid Duitsland is zo’n 20%, in Rome is de stralingsintensiteit het dubbele van Oslo. Hoog in de bergen kan het in de zon heel aangenaam zijn bij zo’n 0 graden, stralingsintensiteit en temperatuur zijn verschillende zaken. Landen op onze breedte waar een warme zeestroom ontbreekt kennen warme zomers, zoals de VS met hun koude zeestroom.
Per oppervlakte eenheid is de opbrengst van zon-pv ruim het dubbele van een windmolen, maar bij een windmolen kun je de grond dubbel gebruiken.
Als ik de grafiek mag geloven daalt de bijdrage van hernieuwbare energie evenredig tot 0 bij een aandeel 20%. Dus ook met een bijdrage van 2% zon-pv zou de vermindering al merkbaar zijn en wordt het snel heel aantrekkelijk om de energie op te slaan en bij grote vraag te gebruiken. Dat kan bij een rendement van 80%, maar vergt natuurlijk een investering. De stroomvraag varieert met veel meer dan 20%, doch het stroomaanbod kan slechts met 20% varieren. Heel vreemd.
July 12th, 2011 at 11:33 am
Roland
kijk eens naar een wereldbol
Dan kun je zien dat Nederland nog een fors stuk meer naar de noordpool ligt als de VS.
Wat betreft de grafiek die moet je niet geloven maar begrijpen.
Er ligt een duidelijke technische verklaring onder.
Als je de genoemde link opent kun je vervolgens ook het gehele rapport downloaden.
De essentie is dat het een peer reviewed onderzoek betreft met een totaal andere uitkomst als de modelstudie van Ummels.
Vandaar dat het goed zou zijn als meneer Ummels zich verwaardigd om hierop te reageren
July 12th, 2011 at 12:32 pm
@Hugo Matthijssen,
Het rapport mist een verklaring maar verwijst naar een ander rapport.
Een verklaring voor een nutteloze toevoeging bij een aandeel van 20% variabel aangeboden energie lijkt me nauwelijks mogelijk, zeker gezien de veel sterker varierende e-vraag.
July 12th, 2011 at 7:21 pm
Roland
Dat rapport kun je downloaden
op de site staat een uittreksel
Het is duidelijk dat het moeilijk is te accepteren.
Tot zover anders vallen we in herhalingen
July 13th, 2011 at 9:19 am
Het enige wat telt is de kosten om de energie te oogsten.
En dat komt vooral neer op investeringskosten.
July 13th, 2011 at 12:23 pm
@Hugo Matthijssen,
“… het moeilijk is te accepteren” Had je anders verwacht bij een vreemde uitspraak, die niet aannemenlijk wordt? Zoals Danny al stelde, was voorheen de bewering dat wind nooit iets zou voorstellen. De duitse deelstaat Brandenburg verbruikt 3 keer zoveel stroom als hun windmolens jaarlijks leveren. Dan is het moeilijk te beweren dat “in wind geen energie zit”. Dus wordt nu dit argument voor zon-pv benut!
Nu blijkt het bezwaar tegen windenergie dat de opbrengst nutteloos is, hoe meer hoe zinlozer, want windaanbod is sterk wisselend. Dat ook de stroomvraag sterk wisselt – overdag het dubbele vergeleken met de nacht – dat je windenergie kunt opslaan voor gebruik later, telt blijkbaar allemaal niet.
July 13th, 2011 at 4:51 pm
@ Hugo
“Fluctuaties kun je niet dempen de wind levert energie of niet”
Pertinente onzin! Moderne turbines zijn terug te regelen in productie. Maar met al je razernij tegen duurzame energie ga je compleet voorbij aan het feit dat Denemarken af en toe op 100% windenergie draait. In NEEderland wordt er gedaan alsof het land instort wanneer we 30% bereiken.
Daarnaast is al je argumentatie gebouwd op een vermoedelijk correcte constatering dat we op dit moment nog geen 100% duurzame energievoorziening kunnen hebben. Maar dat is nul argument om het aandeel duurzame energie zo hoog mogelijk te krijgen!
Ook je kritiek op zonnepanelen is doorspekt met fossiele gedachten, zo zou het een probleem zijn dat het tien jaar duurt voordat je deze terug hebt verdiend. Wellicht moeten we dan ook maar stoppen met onderwijs, voordat een student de arbeidsmarkt op gaat is hij zomaar 20 jaar verder. Dat snappen we allemaal. Maar we hebben er moeite mee om te snappen dat een tvt van 10 jaar voor een zonnepaneel kort is als deze 25 (garantie), 30 of zelfs 40 jaar mee gaat.
Daarnaast breng je nog wat klassieke instabiliteit bangmakerij in de discussie. De netbeheerders hebben er nooit een probleem van gemaakt dat we tijdens de pauze van het WK massaal de koffiezet apparaten en bierkoelingen aanzetten. Nooit een probleem van gemaakt dat de kantoren massaal om 9 uur hun computers aanzetten. Die apparaten gaan dus ook massaal weer uit. Die afname pieken zijn technisch exact hetzelfde als het wegvallen van productie.
Daarnaast valt ons piekverbruik grotendeels samen met de productietijd van zonnepanelen. Zonnepanelen kunnen dus als peak-shaver worden ingezet, met minder belasting van het netwerk tot gevolg.
Wellicht dat we op de route richting 100% duurzaam beren op de weg tegen komen. Maar dat ze er misschien over 100 of 1000 km pas staan betekend niet dat we de eerste 100km van de weg maar niet moeten afleggen. Of met de rem maximaal ingetrapt, wat we nu aan doen zijn.
July 13th, 2011 at 7:49 pm
@Harmen.
Klopt.
Het enige wat er gebeurd tijdens een piek is dat de netspanning van 230 naar 200VAC gaat. Niemand die daar last van heeft. En je bespaart energie.
Maar als je het lijntje van Hugo en Bart doortrekt ontstaat er wel een probleem. In tegenstelling tot Bart vind ik dat opslag zeker nodig is. En dat huidige centrales op die opslag moeten kunnen werken.
100% duurzaam betekent ook verwarming en transport. En dat past neverdenooitniet over het huidige netwerk.
July 14th, 2011 at 9:12 am
Wim en Harmen
Wat betreft terug regelen van turbines ben ik niet gewend onzin te verkopen dus enige toelichting is kennelijk op zijn plaats.
De wisseling in de dagelijkse stroomvraag is zeer voorspelbaar.
Er is elke dag een vrijwel gelijke opbouw van de vraag waarop je je kunt voorbereiden en je al vermogen stand by kan zetten.
Wat betreft de pieken bij b.v. een voetbalwedstrijd, deze zijn ook ruim van te voren te voorspellen zodat je bent voorbereid.
Ik heb een poosje bij een nutsbedrijf gewerkt en kan je garanderen dat dit soort pieken echt geen probleem vormen.
Wat wel een probleem voor de stabiliteit van het energienet is, is de onvoorspelbaarheid van de windenergie productie.
Er is daarbij vrijwel continu sprake van snelle wisselingen van wel 25 tot 30% van het opgestelde vermogen.
Toelichting
Mijn hobby is vliegen en ik geef ook les op een vliegschool in meteorologie.
Bij start en landing is met name de voorspelbaarheid van wind essentieel met name als er sprake is van wind dwars op de baan.
Als je dan in de praktijk in Nederland regelmatig te maken hebt met wisselende windsnelheden kun je je voorstellen dat dit voor de vluchtuitvoering van belang is. De havenmeester geeft dan ook als eerste de windrichting, snelheid en uitschieters aan.
10 knopen met uitschieters tot 20 á 25 knopen is hier heel normaal.
Dat scheelt wel 30 tot 40% van het opgestelde vermogen.
Dat betekent dat je met de introductie van windmolens op het net veel meer piekscheerders moet inzetten wat direct van invloed is op het totale rendement van het fossiele systeem
Welke centrales zijn in gebruik en wat betekent dat voor de regelmogelijkheden?
1e de must run centrale.
Deze centrales moeten binnen zeer nauwe temperatuur grenzen draaien en ook de turbines moeten binnen zeer nauwe grenzen draaien.
Er is wel een regelmogelijkheid zoals het weglaten lopen van stoom en niet belast laten draaien van de turbines. Dit is echter een gigantische energieverspilling
Enkele procenten op en af regelen is bij dit type centrales wel haalbaar echter dat vergt tijd.
Het maakt in de praktijk niet uit of deze must run centrales gestookt worden met kolen, gas of olie.
2e de gasgestookte centrale die werken met gasturbines.
Hier zijn 2 typen te onderscheiden te weten de centrale met een warmte koppeling en die zonder.
Een gasturbine heeft een rendement van ongeveer 35% de rest gaat over het algemeen verloren via de uitstoot van hete uitlaatgassen.
2.1 Als je echter die uitlaatgassen gebruikt om weer stoom te produceren kun je daarmee ook weer een generator aandrijven.
Daarmee loopt het rendement op tot wel 60%. Het nadeel is ook hier dat je een langere aanlooptijd nodig hebt voordat deze volledig in productie is en er is ook tijd nodig om terug te regelen.
2e De standalone gasturbine.
Deze kan net als een vliegtuigmotor snel wisselen in vermogen en zijn dan ook zeer geschikt als piekscheerder. het nadeel is dat het rendement relatief laag is.
Ook is er nog een categorie te weten de kleinere wkk centrales.
Die zie je terug bij b.v. tuinders.
Zij bestaan uit een gasmotor met generator die aan het net gekoppeld is.
De elektriciteit wordt geleverd met ongeveer 30%
Een groot deel van de elektriciteit wordt gebruikt om de kassen te verlichten.
Het overschot wordt aan het net geleverd.
De overige 70% van de energie uit de brandstof bestaat uit warmte.
Dit betreft warmte die direct beschikbaar is via het koelwater en een deel warmte wordt middels warmtewisselaars aan de uitlaatgassen onttrokken.
De warmte wordt voornamelijk gebruikt om plantenkassen te verwarmen.
Daarnaast blijft nog een hoeveelheid uitlaatgassen over waarin co2 voorkomt.
die co2 kun je gebruiken om de hoeveelheid co2 in het kasklimaat van 385 naar 1000 ppm te brengen waardoor de groeisnelheid en productiviteit sterk toeneemt.
Je zult ze ook terug gaan zien in warmte installaties voor grotere gebouwen en in de toekomst ook voor verwarming van woonhuizen.
Daarbij wordt dan de stroom aan het net geleverd.
Je kunt je voorstellen dat er daarbij grote verliezen gaan optreden als dit soort installaties worden verdrongen door windenergie
Hoe meer piekscheerders op het net hoe lager het rendement wordt ven het totale energiesysteem
July 14th, 2011 at 12:09 pm
@Harmen,
“Daarnaast valt ons piekverbruik grotendeels samen met de productietijd van zonnepanelen.” Helaas niet in wintertijd als een deel van de piek in het donker valt. Wel is zon-pv te koppelen met de piekvraag naar koeling. Juist bij grote afhankelijkheid van zon-pv is opslag (of een lijn met de Sahara) onmisbaar. Het voordeel van windenergie is dat de omvang van de opslag beperkt kan blijven.
@Hugo,
Steeds vaker worden WKK’s in (woon)gebouwen vervangen door warmtepompen. Bij een minder lage, gesubsidieerde gasprijs is warmtepompgebruik ook voor kassen aantrekkelijker dan WKK, behalve voor CO2 levering. Nu is hun gasprijs nog zo laag dat elektriciteits produktie loont zonder warmtegebruik dus met een laag rendement! Nieuwere kassen kennen een veel lagere warmtevraag, ook een nadeel voor WKK’s
Windmolens en warmtepompen passen goed op elkaar aan.
July 14th, 2011 at 8:00 pm
@Hugo Matthijssen,
Ik begin het nu een beetje te begrijpen.
Zelf ook veel model vliegtuigen gevlogen, en laag bij de grond is er flinke turbulentie en windvlagen.
En juist op die hoogte staan de molens opgesteld.
Tijdens een windvlaag zitten de molens meteen op maximale productie.
Binnen enkele seconden is de productie meteen een stuk minder.
En dat moeten piekscheerders kunnen opvangen.
Hoe meer windmolens, des te meer piekscheerders er nodig zijn.
Zeker bij meer windvlagen. Windvlagen veroorzaken het extra fossiel gebruik.
Hebben die piekscheerders een reactietijd van een paar seconden?
Is de wind op grotere hoogte op bijvoorbeeld 800m constanter?
July 15th, 2011 at 8:40 am
Beste Roland
tussen de 20 en 30% van ons energieverbruik wordt geleverd in de vorm van elektriciteit.
Een klein deel daarvan is middels windmolens geproduceerd.
Dat deel kannibaliseert op onze WKK centrales dit zijn de centrales met het hoogste rendement en maakt bij stilvallen ook inzet van piekscheerders nodigde centrales met het laagste rendement.
zonnecellen geven relatief gezien nauwelijks stroom.
In de praktijk vaak nog net genoeg om enkele lampen te laten branden in het huis waar ze op geplaatst zijn mits er accu’s als buffer gebruikt worden of er wisseling met het net mogelijk is om de pieken te nivelleren. Grotere vermogens voor koken of wassen moeten dan ook uit het net komen.
Warmte pompen lijkt een oplossing maar de warmte moet ergens vandaan komen.
lucht is daarvoor geen optie koude lucht heeft gewoon onvoldoende energie om daar warmte uit te onttrekken.
In de praktijk worden daarvoor dan ook grote warmte wisselaars ( in de vorm van een slangenstelsel) in de tuin ingegraven. Daar heb je redelijk veel grondoppervlak voor nodig.
Dit is dan ook niet geschikt voor grootschalige toepassingen. Je moet rijk genoeg zijn om zo’n grote tuin te hebben dat dit mogelijk is.
Beste wim
Er staan zo nodig een aantal centrales warm bij om direct te kunnen inzetten
Dat is het voordeel van piekscheerders.
De motoren zijn vergelijkbaar met de motor van een 747 of airbus.
Kijk maar eens wat er gebeurt als na de controle aan het begin van de baan vol vermogen gegeven wordt.
Wat betreft de windsnelheden.
Er zijn 2 situaties denkbaar die beide worden toegelicht.
Dat betreft buiig weer b.v. bij frontpassages en de situatie met helder weer b.v. midden in een hoge drukgebied.
1e het weer wat we nu hebben ( regen wind en buien) zijn een gevolg van fronten die om een depressie draaien.
– De lucht wordt zowel verticaal als horizontaal verplaats en kan lokaal sterk wisselen. De snelheden zijn met name in de buurt van de buien hoog.
Gezien de verticale component wordt de lucht boven en beneden gemengd zodat de gemiddelde snelheid daarmee boven en beneden gelijk zou moeten zijn echter de veelvuldige pieken vinden plaats in de buurt van buien en zorgen voor sterke wisseling van de windkracht zowel boven als beneden. In deze situatie kan het regelmatig voorkomen dat windmolens moeten worden stilgezet om ze heel te houden.
2e helder weer.
De lucht stroomt overwegend horizontaal over het landschap.
Aan de grond wordt de lucht afgeremd en hoe hoger je komt hoe minder last je daar van zou kunnen hebben.
In een stabiele situatie zonder menging van de lucht tussen laag en hoog kun je een relatief groot snelheidsverschil verwachten.
Daar zijn natuurlijk weer uitzonderingen op:
Laten we eens 24 uur op een heldere zomerse dag bekijken.
Er zijn geen wolken dus de aarde kan in de nachtelijke uren zijn warmte goed uitstralen.
1e in de ochtend rond 1 uur na zonsopgang is het op de grond het koudst.
de lucht op de grond is fors afgekoeld door de uitstraling, daarboven is de afkoeling minder zodat er een situatie ontstaat met een koude laag op grondniveau. Er vindt geen menging met de bovenliggende lucht plaats zodat de lucht op de grond vrijwel stil kan liggen en de lucht daar boven kan bewegen.
Dit kun je mooi zien als er ochtendmist hangt waarbij je de toppen van de bomen boven de mist ziet uitsteken.
In deze situatie vindt je de grootste snelheidsverschillen tussen boven en beneden. beneden b.v. 0 en boven 10 tot 15 knopen.
In de loop van de dag neemt de zonnewarmte vanaf de grond toe en de lucht beneden wordt opgewarmd.
Er ontstaat thermiek ( waardoor zweefvliegtuigen in de lucht blijven). Dit zijn luchtstromingen van beneden naar boven omdat de lucht op de grond warmer wordt als de lucht daarboven.
Daardoor mengt de lucht op de grond zich met de lucht daarboven en zul je zien dat de verschillen in snelheid beneden en boven steeds kleiner zal worden.
Denk daarbij in hoogten tot 200m de laag waarbinnen windmolens geplaatst zijn
Je kunt je voorstellen wat de consequentie van het bovenstaande is voor de voorspelling van de te leveren energie van een windmolen de komende 24 uur
July 15th, 2011 at 9:10 am
Ik mis nog steeds de reactie van de heer Ummels.
Dit is essentieel voor de discussie.
De ontwikkeling van kennis is juist afhankelijk van reacties.
these + antithese = synthese.
these is hier de visie van Ummels zoals in zijn proefschrift is vastgelegd.
antithese o.a. mijn bescheidde bijdrage.
We kunnen kennelijk niet tot een synthese komen dat is erg jammer.
July 15th, 2011 at 11:55 am
Ik mis ook nog steeds de reactie van de heer Ummels.
Na een korte google staat zijn 06 nummer op het internet en hij is linked in. Het blijkt dat hij bij Siemens werkt. En dat is een grote toeleverancier van electronica voor windmolens.
http://www.energy.siemens.com/hq/en/power-generation/renewables/
Dat verklaart natuurlijk waarom hij geen toestemming heeft om zijn proefschrift te verdedigen. Want Siemens is ook producent van piekscheerders. Dubbel verdienen dus.
Juist het internet en een publicatie bij OliNo is een uitstekende manier om samen de kennis van elkaar te combineren om zo naar oplossingen te zoeken.
Vooral de heer Matthijssen weet veel dingen die Bart, en waarschijnlijk veel wind voorstanders, ontkennen of niet openbaar willen hebben..
July 15th, 2011 at 12:36 pm
Beste Hugo,
“tussen de 20 en 30% van ons energieverbruik wordt geleverd in de vorm van elektriciteit” Als we alle mobiliteit en al onze (ook ingevoerde) produkten meetellen is het minder. Alleen al transport – dus ook vliegen en (zee)vaart – vergt zo’n 30% van ons energieverbruik. Met de e-auto en het gebruik van warmtepompen komen we zeker boven de 30%. Dat alleen al vergt meer wind- en zonne-energie, met een betere opslag. Windenergie kun je ook benutten voor de zeevaart, zoals we voorheen al eeuwen deden, nu met de betere vliegers met naar schatting zo’n 30% brandstofbesparing!
Vanuit het rendement lijkt elektriciteit EN warmte levering bij WKK een voordeel, doch de vraag naar beide tegelijk is niet altijd even groot. Bij grootschalige WKK zoals stadsverwarming ontbreekt in de zomer de warmte vraag. Ook geeft warmtetransport over grote afstanden veel verliezen. Bij kleine WKK is het e-rendement zo’n 30% minder dus dan die van de huidige kolencentrales! Ook dat maakt de warmtepomp aantrekkelijker tegenover WKK, zeker bij een hogere gasprijs – minder subsidie voor grootverbruikers. Bekommernis over een slecht rendement vraagt om snelle vervanging van deze kleine WKK’s.
“Warmte pompen lijkt een oplossing maar de warmte moet ergens vandaan komen” Ja, die komt van de zon! De luchtwarmtepomp is goedkoop, doch beperkt toepasbaar. Heel bruikbaar bij zomerkoeling, veel zuiniger dan de koelmachines. Een warmtepomp is onaantrekkelijk bij grote temperatuurverschillen tussen vrieslucht en een binnentemperatuur van zo’n 20 C. Beter is dan de duurdere waterwarmtepomp met gebruik van grondwater, liever met een diep gat dan een veel minder diep groot oppervlak voor warmte opslag. Ontbreekt ruimte en mogelijkheden daarvoor neem dan de prijzige warmtepomp gezamenlijk voor een blok huizen, dan is het gemakkelijker om ruimte te vinden voor een diepe warmtewisselaar. Een warmtepomp werkt het best met kleine tempertuurverschillen, dus met lage temperatuur verwarming. meer bij http://www.withouthotair.com blz 154 en verder
@Wim, Wat ontkennen windvoorstanders allemaal??
July 15th, 2011 at 4:31 pm
@Roland,
Windvoorstanders ontkennen de pieken in windproductie die opgevangen moeten worden met piekscheerders.
Zoals je waarschijnlijk weet zijn er op land vooral veel windvlagen.
Die komen minder voor dan constante wind. Zoals ik als zeiler vaak heb heb meegemaakt.
Dus moet het verschil tussen piek en gemiddeld worden opgevangen met gasturbines. En kosten daardoor windmolen toepassingen veel gas.
Stel je hebt een windpark van 1GW peak. De piek is dan vrij groot. Maar dat betekent ook dat je 1GW peak aan gasturbines standby moet hebben staan. Wil je dat windpark draaiende houden. Ik overdrijf een beetje.
Laten de windmolens en de gasturbines nu net bij de zelfde leveranciers weg komen. Maar zonder gas kan een windmolenpark niet op het net worden aangesloten vanwege de grote fluctuaties in energie productie.
Daar draait deze discussie nu om.
Bart beweerd dat er geen opslag nodig is. En daar heb ik grote twijfels bij.
July 15th, 2011 at 5:40 pm
@Wim,
Met voldoende opslag heb je geen gas nodig. “zonder gas kan een windmolenpark niet op het net worden aangesloten” is inderdaad overdreven! Windtegenstanders wekken de indruk dat een variabel aanbod onoverkomenlijk is, terwijl de e-vraag ook sterk wisselt. Eeuwenlang hadden we alleen zeilschepen en wisten we met windmolens de polder droog te houden. Nu hebben we voldoende waterkracht – Noorwegen krijgt hier alle elektriciteit van! – als buffer in een windstille winter (= weinig zon-pv)
De meeste windvlagen zijn in stedelijk gebied vooral dicht bij de grond. Dus hoe groter de windmolen en hoe meer in open gebied (op zee!) hoe minder vlagerig!
Nog mooier is natuurlijk om de vraagpiek af te vlakken of beter om de vraag af te stemmen op het aanbod, dat vergt minder opslag.
July 15th, 2011 at 6:10 pm
@Roland,
Zolang er geen piekscheerders nodig zijn vind ik wind prima.
Zodra er noodzaak is om gas te gebruiken begin ik te twijfelen.
Uiteraard is zee en vlak land veel beter qua wind pieken.
Maar de kosten zijn op zee dan ook veel hoger.
Stel er zijn piekscheerders nodig. Want duurzame productie heeft prioriteit.
Hoe is dat momenteel geregeld?
Word bij een windvlaag minder energie opgewekt? Dus de regeling in de windmolen, of moet de netwerkbeheerder dat met piekscheerders oplossen?
Noorwegen is een landje met 4.6M inwoners. Hoe kunnen die met alle goede wil de wind energie pieken opvangen?
En past dat door een NorNed HVDC verbinding die maar 700MW aan kan?
Dat komt overeen met 117 6MW molens.
Hoe is dat geregeld?
De vraag piek verminderen vind ik een goed idee.
Gewoon met de netspanning de vraag regelen.
180VAC tot 240VAC. En boven de 240VAC doen de molens even niets.
July 15th, 2011 at 8:07 pm
@Wim,
Nu vult vooral gas de piekvraag, bij wind kunnen molens een deel daarvan overnemen. Het aanbod aanpassen aan de vraag is nu – zonder wind-zonenergie – de taak van de netbeheerder, wat is daar mis mee?
Die taak kan verbreed worden met het tijdelijk opslaan van een te groot aanbod. Als Noorwegen zo’n 30% verbruik vergeleken met ons verbruik is dat niet niets, maar kan het een goede buffer zijn.
Natuurlijk zijn zeemolens duurder, immers daar is nog weinig ervaring mee. Drijvende molens zouden heel aantrekkelijk zijn, dat bespaart een dure fundering.
July 15th, 2011 at 10:13 pm
Mijn enige probleem is dat de buffer in Noorwegen te klein is en NorNed een te kleine capaciteit heeft. Er kan 700MW naar toe.
Maar hoeveel pompen zijn er om het op te pompen? ook 700MW?
Meerkosten op zee is niet alleen de peperdure fundering maar ook het transport naar het netwerk. De vissen zijn blij met windenergie.
Hebben ze eindelijk een stukje noordzee voor zichzelf.
Maar nu drijf je af naar het kostenplaatje.
Het probleem bij netwerkbeheer is is dat je binnen enkele seconden uit wind een enorme energie piek kunt krijgen. Dus is het beter om het in de molen te regelen. Langzame veranderingen in leveringen. Zonder pieken.
Weet je of dat nu ook gedaan word?
July 16th, 2011 at 6:31 am
Denemarken en noord Duitsland maken gebruik van de buffercapaciteit van Noorwegen.
Ummels gaat er van uit dat de markt de pieken zal opnemen en stroom zal kunnen leveren als de wind wegvalt.
Dat betekent dat hij op de buren wil leunen.
Het nadeel met ons klimaat is echter dat windstille dagen soms voorkomen van het kanaal tot de Oostzee en depressies in een soort lijn lopen van zuid Engeland over Nederland tot aan Duitsland en een stuk Denemarken met name bij zuid westen wind. Dan zul je echt je pieken zelf moeten opvangen en bij veel windstroom je eigen centrales moeten terug regelen.
Zou je inderdaad overtollige stroom kunnen opslaan of gebruik kunnen maken van waterkracht als piekscheerder dan zijn piekscheerders in de vorm van gasturbines niet nodig.
waterkracht is voor ons geen optie de capaciteit van noorwegen is niet onuitputtelijk zeker als je nog meer molens op zee wil gaan plaatsen
Opslaan in welke vorm dan ook is op dit moment ook geen optie als dat gaat betekenen dat je stroom meer dan 4x zo duur gaat worden. Er zijn op dit moment technisch gezien geen betaalbare opties.
Roland wat jij schrijft over de wind is pertinent onjuist.
De meeste windvlagen zijn in stedelijk gebied vooral dicht bij de grond. Dus hoe groter de windmolen en hoe meer in open gebied (op zee!) hoe minder vlagerig!
Juist in stedelijk gebied neemt de wind op de grond af, De lucht wordt afgeremd door de bebouwing. Vlagerige wind ontstaat in onze gebieden door het samenspel van druksystemen en neerslaggebieden.
July 16th, 2011 at 8:52 am
Nederland heeft een energie centrale capaciteit van 18GW.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_elektriciteitscentrales_in_Nederland
Opmerkelijk dat in de wiki lijst geen wind energie word genoemd.
De gemiddelde Nederlander heeft dus ruim 1000W nodig. Inclusief industrie etc.
De verbinding via NorNed is 700MW. Dat is dus 4% van het energie verbruik. De volgende vraag is of ze zoveel pompen hebben voor de pumped storage. Ook voor Denemarken, Duitsland en Engeland.
Interessant vond ik : http://www.cedren.no/News/Article/tabid/3599/ArticleId/1079/Can-Norway-be-Europe-s-green-battery.aspx#Hva_er_behovet
Maar het klinkt als een Desertec plan. Goeie plannen.
En Bart vrolijk beweren dat er geen opslag nodig is.
Dat is natuurlijk ook afhankelijk van de hoeveelheid molens.
Als ik de pumped storage in Noorwegen inventariseer staat dat in zijn kinderschoenen en de terugleveren word een probleem.
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Hydroelectric_power_stations_in_Norway
In de Noorse wiki zijn er nog minder hydro plants. En welke kunnen pompen?
Daarnaast is de geopolitiek belangrijk. Daar zitten we nu al aan vast vanwege fossiele brandstoffen. Maar mooi zou zijn dat een regio autonoom is in productie en opslag van energie.
@Roland,
Ja we hadden zeilschepen. Maar olie werd goedkoper. Minder bemanning.
Vroeger was het acceptabel dat er windstilte was. Nu kan dat niet meer.
Sowieso vind ik dat alle schepen moeten worden uitgerust met zeilen.
Of beter gezegd kites. Dat scheelt enorm in brandstof verbruik.
De huidige versies zijn kinderachtig klein. Toch scheelt dat al behoorlijk in brandstof. En die brandstof is een restproduct van aardolie. Stookolie. Bovendien word daar nog wat chemisch afval bijgemengd.
July 16th, 2011 at 11:36 am
Beste Wim
Zoals je al aangeeft is het Noorse energiesysteem vrijwel volledig gebaseerd op waterkrachtcentrales.
Regen en smeltwater wordt opgevangen in stuwmeren waarop een turbine draait die de stroom levert.
Dit systeem is dan ook terug te regelen als er in de buurlanden te veel windstroom wordt geproduceerd. De vraag is echter of de capaciteit ook voldoende is om bij het stilvallen van de molens rond de Noord en Oostzee wat voorkomt bij grootschalige hogedruk gebieden. op te vangen. De kans is groot dat er dan onvoldoende generatorcapaciteit zal zijn, Dit los van de structureel veel grotere kosten voor het net omdat de stromen in 2 richtingen gaan lopen en de capaciteit vele malen hoger zal moeten zijn. Dit vergt ook nog eens enorme investeringen.
Met het geplande intelligente net kun je dat nooit opvangen.
Het Noorse systeem is geen “accumulator” er zijn nauwelijks mogelijkheden voor buffering.
Dat krijg je wel als je met de overtollige windstroom middels pompen bekkens zou gaan vullen. dat vereist echter en totaal andere infrastructuur en nog meer grote investeringen.
De vraag blijft dan nog of je voldoende capaciteit kunt realiseren als je alle plannen voor inzet van windenergie in Engeland, Denemarken en Nederland uitvoert tot 2050.
zolang je windstroom voorrang blijft geven op het net en onvoldoende opslagmogelijkheden kunt realiseren zal het hele systeem regelmatig gaan vastlopen omdat dit erg storinggevoelig zal zijn
Zoals het er nu uitziet zal er dan ook nog steeds een grote capaciteit aan piekscheerders paraat moeten staan en de kans is groot dat een aanzienlijk deel van de windenergie verloren gaan aan rendementsverlies van het gehele energiesysteem.
In de praktijk zul je dan moeten gaan kiezen voor het stilzetten van windmolens. Dat schiet lekker op.
July 16th, 2011 at 12:41 pm
@Wim,
In je stukken staat “Norway’s total reservoir capacity is 82 TWh” ons jaarverbruik is 100 TWh.
Terecht staat er dat H2 opslag veel verlies geeft, dus minder wenselijk. Gelet op de grote opslagmogelijkheden wel handig als reserve. Om een indruk te geven van de mogelijkheden: http://www.deingenieur.nl/00/ig/nl/file/20100929174745/1377/hier.html
Pikant, dit stuk wijst erop, dat met windmolens de opslag vermindert: “In combinatie met windturbines komt het er anders uit te zien. Een veel lagere benuttingsgraad is dan onvermijdelijk…”
Volgens mij mag bij windmolens niet gevist worden, dus mooi tegen de overbevissing.
De afhankelijkheid van energie elders is niet nieuw, tankschepen varen over de hele wereld en gasbuizen met Rusland en Algerije. Met meer nadruk op elektriciteit zal ook het netwerk versterkt moeten worden met kabels met de Sahare zonneplantages en met de opslagbuffers van de waterkrachtwerken. Zeewindmolens kunnen aantakken aan die netwerken.
@Hugo
Natuurlijk remt de bebouwing wind af, maar tegelijk neemt de vlagerigheid toe en daarmee ook de windhinder, bekend bij hoogbouw.
July 16th, 2011 at 7:51 pm
@roland
“Norway’s total reservoir capacity is 82 TWh” betekent dat er zoveel water in de reservoirs kan. Maar niet dat ze zoveel pompen en generators hebben om energie te produceren. Daar zit het probleem.
Ze hebben generators voor hun eigen industrie en bewoners.
En geen pompen voor storage.
Als het goed heeft geregend en in de lente zitten die reservoirs al vol.
Wind energie doet een reservoir dan alleen maar overlopen.
Interessant artikel over reservewind.
Hetzelfde geld voor PV en andere vormen van niet fossiel.
Energie opslag blijft nodig. Punt is hier dat we geen fossiel willen gebruiken om windmolens te compenseren op piek gedrag.
Nu zijn we de fossiele energie opslag aan het OP verbruiken.
Er moet een dag komen dat we zelf weer energie gaan opslaan.
Essentieel is dat het ook betaalbaar blijft en niet te veel resources gaat verbruiken.
Ook snap ik het ontwerp van een windmolen niet.
Van 4 wieken gaan ze naar 3 wieken? Waarom niet naar 9?
Is dat economisch omdat anders de toren te duur word bij storm condities?
Of willen ze gewoon meer molens verkopen?
Maximale output word bepaald door de dynamo temperatuur in het huisje.
Waarom gaan ze dat niet koelen?
Juist bij minder wind zie je de molens stilstaan. Maar het waait toch?
Ik kan rustig zeilen. Maar de molens staan nutteloos zoals in de foto boven.
En bij elk park altijd een paar sukkel molens die de verkeerde kant op kijken of gewoon stilstaan. Ik rij er regelmatig langs en tel hoeveel er werken.
Nogmaals mijn stelling dat een windmolen een stabiele output moet geven.
Als ik aan het zeilen ben en er komt een windvlaag dan laat ik even de zeilen vieren. Doen Windmolens dat ook?
Of moeten die dan even maximaal energie leveren, want daar krijgen ze voor betaald. Puur software in de molen lijkt me.
Zijn er cijfers van windmolen parken die een windvlaag krijgen?
Zijn er cijfers van gas turbines die op dat moment aan gaan?
July 17th, 2011 at 10:49 am
@Wim,
“.. een windmolen moet een stabiele output geven ..” Waarom, aan de noodzakelijk e-vraag moet voldaan kunnen worden, zoveel mogelijk met hernieuwbare energie met buffering als onderdeel. Een stabiele opbrengst lukt ook bij zonenergie niet, er komen wel eens wolken langs. Waarom een stabiel aanbod als ook de vraag sterk wisselt is?
Waarom moet de voorraad aangevuld worden, als er genoeg is? Ook kun je waterstof aanvullen als bijkomende reserve voorraad.
Hoewel het steeds beter lukt om molens ook bij weinig wind te laten draaien, maakt dat voor de totale opbrengst niet zoveel uit. Zoveel mogelijk fossiel vervanging lijkt mij belangrijker, ongeacht of dat met 2, 3 of 4 wieken gaat.
July 17th, 2011 at 12:56 pm
@roland,
Zoveel mogelijk fossiel vervangen is een korte termijn oplossing.
Alle fossiel moet vroeg of laat vervangen worden.
Om piekscheerders op gas laten branden om een molen park aan het netwerk te netwerk te kunnen toevoegen vind ik niet de juiste weg.
Dan heb ik liever dat de molens zelf rustig het vermogen laten opbouwen zodat efficiëntere centrales het kunnen overnemen.
Sowieso moeten die centrales ook op niet fossiel gaan branden.
Biomassa kan niet want dat heeft een te lage energie per m².
De vraag wisselt niet sterk. Die is vrij constant.
Met piekscheerders op waterstof heb ik geen probleem.
Volgens wiki draaien gasturbines ook uitstekend op waterstof.
@Hugo,
Zijn er cijfers over het verband tussen wind parken pieken en piekscheerders?
July 17th, 2011 at 4:32 pm
@Wim,
“De vraag wisselt niet sterk. Die is vrij constant” Onjuist, zie figuur 2 bij dit artikel
”Biomassa kan niet want dat heeft een te lage energie per m²” Het probleem is de beperkte beschikbaarheid in dichtbevolkte gebieden, waar de grond ook voor voedsel benut wordt. Biomassa is al eeuwenoud eerst hout, toen de bossen kaalgekapt waren, turf met de bijbehorende waterproblemen.
Windmolens moeten hun stroom zoveel mogelijk op het net zetten, aangevuld met zon-pv en waterkracht, die op hun beurt worden aangevuld bij windoverschot. Met het geringe rendement kan waterstof slechts aanvullend zijn.
July 17th, 2011 at 7:19 pm
roland/wim
kijk hier eens naar
http://www.youtube.com/watch?v=XGNKIgtpAms
Is uiteraard ook gekleurd
als de waarheid in het midden ligt is het een zeer trieste zaak
July 18th, 2011 at 8:52 am
@Hugo,
Interessant. Gekleurd, maar inderdaad als de waarheid in het midden ligt…
Ook leuk was Brandpunt: http://www.youtube.com/watch?v=aU59SYWy2MY&NR=1
Dat pas bij windkracht 4 een molen gaat werken vond ik schokkend.
Ook dat een molen 15 miljoen kost was schokkend. Daar koop je een straalvliegtuig voor. En dat lijkt me toch wel een staaltje techniek.
Onbekend hoeveel MW hij is en of dat in of exclusief subsidie is.
@roland,
Figuur 2 geeft de dag vraag aan. Dus zonder windvlaag productie bij windmolens. Nederland zit dus tussen de 8 en 16GW met een centrale capaciteit van 18GW.
Biomassa valt dus af. Vervenen dus. Want dat verminderd CO2.
Of gewoon gebruiken als mest.
“Windmolens moeten hun stroom zoveel mogelijk op het net zetten” mits dat niet extra fossiel verbruik veroorzaakt.
Dus kan ik, in tegenstelling tot Bart, geen andere conclusie trekken dat windmolens brandstof moeten gaan produceren in plaats van zoveel mogelijk op het net te zetten. Samen met andere duurzame energie productie middelen. Brandstof is opslag. En dat kan afhankelijk van de vraag gestookt worden in de nu nog fossiele centrales.
Ook trek ik nogmaals de conclusie dat de subsidies indirect worden gegeven aan de producenten van windmolens. Ik wil het nog net geen corruptie noemen, maar het ruikt er wel naar.
Het word tijd voor een subsidieloze windenergie vorm die vanaf windkracht 1 al energie opwekt in de vorm van brandstof die kan worden gebruikt in energiecentrales.
Binnenkort een artikel bij OliNo hoe dat kan.
July 18th, 2011 at 9:32 am
@Wim,
Een vraag van 8 of 16 GW dat dagelijks, dat is meer dan pieken en ondoenlijk voor moeilijk regelbare – kolencentrales. Goed dat wind dat kan aanvullen.
Noem je elke subsidie corruptie? “.. die vanaf windkracht 1 al energie opwekt ..” Waarom als dat niet veel meer oplevert? “dat windmolens brandstof moeten produceren in plaats van op het net te zetten” Ook er als er voldoende vraag is? Opslag kan nodig zijn, maar blijft een omweg dus met verlies
@Hugo,
Een onheilspellend muziekje dat het gebrek aan feiten verhult. Dat de wind soms – de rest van de grafiek zien we niet – grillig is, is bekend. De Eemshaven kolencentrales staan ook ver van de afnemers en zo verder.
Een energetische terugverdientijd van 4 jaar i.p.v. de bekende 4-6 maanden, nu de berekening nog! Echter dat betekent dat de molens tijdens de gehele levensduur een aanzienlijk hoeveel energie leveren, ook volgens deze tegenstanders!
July 18th, 2011 at 11:31 am
Roland
Een stukje van mijn frustratie
Je hoeft niet te reageren
Het is geen kwestie van voor en tegenstanders.
De essentie is dat windenergie moeilijk inpasbaar is op het net.
Dat fluctuaties in de stroomlevering van windmolens heeft invloed heeft op het rendement van het totale energiesysteem, die verliezen worden in alle beleidsstukken vergeten onder verwijzing naar de “studie” van Ummels en KEMA
Dat er daardoor erg veel geld gaat naar een apparaat wat technische gezien ( uit oogpunt van stabiele energieproductie) een onding is.
Dat de investering erg hoog is en windmolens zonder subsidie nooit rendabel worden
Betere molens kunnen nauwelijks nog wat bijdragen er zit gewoon niet energie in de verplaatsende lucht. De grens qua opgesteld vermogen en formaat is wel bereikt.
Dat er ruimtelijk gezien maar een relatief beperkte opstelmogelijkheid is zodat grote aantallen niet gewenst zijn.
Dat ook grote molens maar een relatief beperkte productie leveren omdat de lucht van 1033 hpa nu eenmaal wein1g soortelijk gewicht heeft 1 m3 lucht weegt 1,2 kg
( factor wind water is t.a.v. het soortelijk gewicht 1,2 op 1000)
Toch blijven we investeren en erg veel gemeenschapsgeld middels subsidie verstrekken. (De investeerders begrijpen het wel meer an 8 á 10% rendement)
Dat er nog niets geleerd van de betuweklijn en de hogesnelheidslijn.
Er is geen goede economische afweging gemaakt hier gaat het om vele miljarden over de komende 20 jaar met relatief gezien nauwelijks enige maatschappelijke opbrengst).
Een windmolen is momenteel te zien als een geldpomp die bij alle elektriciteit gebruikers een fundamenteel deel van het geld weghaalt en dat pompt in de richting van de investeerders en rijke grondbezitters met voorbijgaan aan inspraak en planologie en economie onder het mom van het nut.
Het lijkt er wel op dat de tijd van de feodale heersers weer terug is.
We hebben geen enkele invloed meer op ons leefmilieu op het platte land.
In den Haag wordt bepaald dat het ook voor ons mooi en nuttig is.
Wat is nu het nut als de productiviteit van windmolens verdwijnt in rendemenstverlies in het totale systeem?
nu bestaat ongeveer 4 tot 6 % van de totale stroomlevering uit windenergie dat is ongeveer 1% van ons totale energiegebruik.
Straks willen ze naar 20% windaandeel (4 á 5% van ons totale energieverbruik).
Daarbij wordt ook nog eens geen rekening gehouden met de extra brandstofkosten van het conventionele systeem voor balanceren. Daarmee wordt de bijdrage van windenergie met toenemen van het percentage windenergie op het net sterk negatief beïnvloed. Het eindplaatje is dat er veel kosten zijn en nauwelijks baten
Als je het economisch bekijkt ben je als maatschappij het spoor wat bijster.
Het zal dus wel een vorm geloof wezen om veel geld in onrendabele projecten te pompen.
July 18th, 2011 at 11:34 am
Wim en Roland
Het ga jullie goed
ik wacht de ontwikkelingen wel af en zal op termijn nog wel eens reageren.
Als er nieuwe feiten beschikbaar zijn.
July 18th, 2011 at 4:03 pm
@Hugo,
“Als je het economisch bekijkt ben je als maatschappij het spoor wat bijster. Het zal dus wel een vorm geloof wezen om veel geld in onrendabele projecten te pompen.”
Dat is heel mooi samengevat. Ik zal je interessante input missen.
Ik hoop dat deze ontwikkeling geen nieuwe luchtballon is.
http://www.engineersonline.nl/nieuws/id18249-grafiet–water–de-toekomst-van-energie-opslag.html
July 18th, 2011 at 5:06 pm
@hugo
– Als je blijft stellen, dat windenergie “nauwelijks baten” heeft, zijn de nadelen snel groter. Met opslag en later gebruik kan met waterkracht met zo’n 80% rendement, is ruime ervaring. Dus je stelling dat wind nauwelijks iets oplevert, is onhoudbaar! Waarom hoor je bij kerncentrales zelden, dat die nauwelijks regelbaar zijn?
Al David MacKay gelezen blz 201 en verder? “I’m not saying that the wind-slew problem is already solved – just that it is a problem of the same size as other problems known to be solvable”. Wat is onjuist aan dat verhaal, behalve uiteraard dat ons vlakke land die mogelijkheden mist?
– “Een windmolen is een geldpomp die bij alle elektriciteit gebruikers een fundamenteel deel van het geld weghaalt” alleen al het huidige geringe aandeel maakt het “fundamenteel” onmogelijk!
– Water mag zwaarder dan lucht zijn, waarom dan die geringe energieopwekking met getijde- of golfstoming?
– Windmolens hebben zich veel sneller ontwikkeld dan zon-pv en mede daardoor kost 1 KWh zon-pv veel meer dan die van wind. Hoe dat in de toekomst verder gaat, weet ik niet.
– Planologisch worden windmolens niet anders behandeld dan HSL, Betuwelijn, nieuwe wegen of nieuwe wijken. HET verschil is dat een molen na zo’n 20 of 30 jaar gesloopt wordt en dat zie ik met spoor, wegen of wijken zelden! Ook maken windmolens dubbel grondgebruik mogelijk!
– Het sterkste argument van windtegenstanders is verminder het fossiele gebruik, ook het goedkoopste. Maar dat hoor je zelden!
zie http://www.withouthotair.com hoofdstuk 20,21,22
July 18th, 2011 at 5:54 pm
@roland,
Ja, opslag is verlies. Maar geen verlies van fossiel, de huidige batterij waar de maatschappij op draait.
Je moet een paar zetten vooruit denken. Als fossiel op is moet de maatschappij ook nog kunnen draaien.
Aanvullen is korte termijn denken en een deel oplossing. Een ritueel.
Heb je daarvoor een tegen argument?
De langzame pieken zijn geen probleem. Dat kunnen de centrales wel aan.
Maar plotseling een snelle input piek word problematisch op een netwerk. Je moet dan denken aan enkele seconden en niet aan uren.
Vroeg of laat is opslag nodig. Grijs moet vervangen worden. En het ontwerp van groen mag niet afhankelijk zijn van grijs, zoals nu het geval is. De tendens die ik zie is dat grijs meer verdient door groen te roepen en in te zetten.
Ik noem niet elke subsidie corruptie. Het is een methode van de overheid die om bepaalde ontwikkelingen te stimuleren. Waar vervolgens veel misbruik van word gemaakt. En een ambtenaar beslist of hij wel of niet de subsidie verstrekt aan de hand van heel veel regeltjes. Die krijgt daar meestal niet voor betaald. Maar aan de subsidie kant is er wel sprake van corruptie.
Een molentje van 15 miljoen vind ik toch wel even een factor 15 corruptie. Niet door ambtenaren maar vooral door de leveranciers.
Dus alle groene subsidies stoppen en de de prijzen zakken in.
Eigenlijk is de huidige situatie ook een omweg met verlies. Niet qua energie maar qua geld. Opslag is essentieel.
Ik begrijp je argument om zoveel mogelijk duurzaam op te wekken, en ben het daar ook helemaal mee eens. Maar duurzaam moet wel betaalbaar zijn. En grijs gewoon wegconcurreren voordat grijs te duur word.
En een molentje blijft de meest domme manier om windenergie te oogsten.
July 18th, 2011 at 7:25 pm
@Wim,
Al David MacKay gelezen blz 201 en verder, over omvang en snelheid van het gebruik van opslag? Lijkt me niet zinvol om dat te herhalen.
Het gaat juist over opslag zonder fossiel als buffer en hij laat zien dat de dagelijkse ochtendpiek niet afwijkt van de windpiek.
Goedkoop gas en elektra voor grootverbruikers, is dat geen subsidie? “Een molentje van 15 miljoen vind ik toch wel even een factor 15 corruptie” onbegrijpeljk! “een molentje blijft de meest domme manier om windenergie te oogsten” wat is een betere? Met de stap van molentje naar molen zorgt windenergie echt voor een bijdrage.
Ritueel en tegenargument??