vrijdag, 1 februari 2002
Doorsturen Doorsturen   Printen Printen

Windmolens, feiten en ficties


Hans Halkema studeerde elektrotechniek aan de toenmalige Technische Hogeschool in Delft. Dertig jaar lang werkte hij bij Brown Boveri Nederland, thans abb, in de energietechniek, -opwekking en -distributie. Als directielid was hij er verantwoordelijk voor verkoop, ontwerp, fabricage en montage.
Het boek is in die ene zin op de allereerste bladzijde samen te vatten, namelijk dat door het achterhouden van wezenlijke gegevens de bedoeling van de bevorderaars duidelijk wordt: men wil het publiek misleiden.

Hoe doelmatig is een windmolen?

Halkema: Een windmolen is tegenwoordig vaak een zeer ingenieuze machine, maar hij moet zijn energie halen uit een energie-arm en vluchtig medium, 1,22 kg/m3, dat zich bij windkracht 7 met slechts 54 km/uur voortbeweegt. Tot overmaat van ramp is zijn vermogen evenredig met de derde macht van de windsnelheid, wat wil zeggen dat die bij halve snelheid daalt tot 1/2 x 1/2 x 1/2 ofwel 12 procent en bij een-derde tot minder dan 4 procent, waardoor een groot aantal dagen per jaar helemaal geen stroom opgewekt zal worden. Bij de aanschaf moet echter voor zijn maximale vermogen betaald worden. Een ander zwak punt van windenergie is, dat er alleen bij windkrachten tussen 4 en 7 à 8 Beaufort stroom opgewekt zal worden. Boven deze windsterkte gaat een molen buiten bedrijf.
Een forse windmolen zal derhalve niet méér vermogen opleveren dan de motor van een middenklasse-auto of, niet zelden, een redelijk grote motorfiets kan opbrengen. Ik denk dat de voorstanders ook dit nooit zullen vertellen. De officiële cijfers staan in mijn boek: het effectieve vermogen, dus de productiefactor maal het geïnstalleerde vermogen, van 36 windparken met 442 turbines in het jaar 1997 bedroeg slechts 28040 kilowattjaar ofwel 16 procent. De productiefactor geeft in procenten van het maximale vermogen het gemiddelde vermogen aan waarmee geproduceerd wordt. Hij varieert in Nederland, afhankelijk van de standplaats, tussen de 20 en 25 procent met een enkele uitschieter naar 28.
Onze windmolens zijn dus maar voor één-vijfde deel van hun Vermogen effectief werkzaam en vaak voor nog minder. In 2010 moeten 80 windmolens in het Rijmondgebied 120 megawatt leveren. Dat klinkt indrukwekkend, maar effectief zal dat slechts 24 MW zijn. Voor dit project schermt men echter, zie nrc Handelsblad van 15 januari jl, met groene stroom voor bijna 100.000 huishoudens. Jammer alleen, dat zo’n «huishouden» geen enkele technische waarde aangeeft, waardoor dat nooit de controleren zal zijn.
Bovendien heeft een gemeenschap nog ook bedrijven, instellingen, tankstations, polder- en rioolbemaling.
Ook minister Jorritsma is sterk in het door elkaar haspelen van maximale en effectieve vermogens. Zij schreef mij eens dat die gelijkstelling ingeburgerd en handzaam is en daarmee bedondert ze ons dus. Een laatste aspect is het onderhoud. In het MER-rapport van het project Delfzijl-Zuidoost spreekt men van twee tot twaalf revisiebeurten per jaar per windmolen. Wanneer wekken die dingen dan stroom op?

Hoeveel energie kan men in Nederland met een flinke windmolen opwekken?

Halkema: Nog geen tienduizendste deel van wat één redelijk grote machine in een elektrische centrale kan presteren. De betrekkelijk kleine kerncentrale van Borsele kan, zonder enige CO2-uitstoot, evenveel energie produceren als 7250 grote windmolens van 600 kW. Sluiting zou dus buitengewoon onverstandig zijn. Logischerwijze zou men dan ook de invoer van atoomstroom uit België en Frankrijk moeten stoppen èn politieke druk op die landen uitoefenen om hun kerncentrales te sluiten. Nederland handelt hier zeer hypocriet. Verder was de toename van het verbruik in 1997 ten opzichte van 1996 301 MW-jaar; dat vergt de extra inzet van een redelijk grote turbine óf 2500 windmolens – dat zijn er zeven per dag ! – met een ruimtebeslag van circa 6000 hectare, jaar in jaar uit. Lijkt u dat reëel? Zijn we nu écht stapelgek geworden?’

Waar komt het idee dan vandaan?

Halkema: Als gevolg van het klimaatverdrag van Kyoto van 1997 moet het aandeel van duurzame energie in ons land groeien naar 5 procent in 2010 en 10 procent van het totaal in 2020, maar volgens het ECN is dat bij het huidige beleid volgens het «best guess-scenario» 3,7 respectievelijk 5,4 procent.
Van het totale Nederlandse energieverbruik wordt overigens maar iets meer dan 10 procent gebruikt voor de opwekking van elektriciteit. Het totale gebruik was in 1997 circa 9. 132 MW-jaar, waarvan het opwekkingsrendement ongeveer 44 procent was. Zelfs duizend behoorlijke windmolens van 600 kW per stuk produceren met een gemiddelde productiefactor van 0,20 met elkaar slechts 120 MW per jaar ofwel 1,3 procent van ons jaarlijkse gebruik aan elektriciteit.

Minder dan één-duizendste deel van het totale energiegebruik van Nederland. Nu bedraagt de uitstoot uit natuurlijke CO2-bronnen 95 tot 97 procent van het totaal en die door de mens dus 3 tot 5. Het is ondenkbaar dat Nederland door de plaatsing van windmolens daarop enige invloed kan uitoefenen. Het is bovendien de vraag, of de toenemende uitstoot van CO2 oorzaak of gevolg is van temperatuurstijgingen; die kan ook veroorzaakt worden door de al jaren durende verhoogde activiteit van de zon. Al die miljoenen kunnen beter besteed worden aan doelmatiger vormen van «duurzame energie». Ik wijdde daaraan een hoofdstuk.

Hoe haalbaar zijn Noordzeemolens?

Halkema: Die zullen een wat hogere productiefactor hebben dan landmolens, maar ze zullen ook nog veel duurder worden. Hoe die dingen regelmatig onderhouden moeten worden is mij een raadsel. Daarbij slaan de Von Münchhausen-verhalen van prof. Saris van het ECN in het Technisch Weekblad alles: een «stroomakker» met 81.000 molens waarvan er om de 46 seconden één moet worden nagezien, die onmogelijk onderling elektrisch kunnen worden verbonden en wier immens maximaal vermogen met geen mogelijkheid aan het Europese net kan worden aangesloten. Met dergelijke onzin worden hordes mensen om de tuin geleid. Op een brief aan ECN om technische uitleg kreeg ik taal noch teken. Verbaast mij niets.’

 
Waardering: 
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...Loading...

Door Ir. J. A. Halkema, topic: Alternatieve Energiebronnen
Reacties op dit artikel kunnen gevolgd worden op de RSS 2.0 feed.
Reacties
  1. Bking schreef op : 1

    Ik ken alle fictie en feiten van de windmolens ook niet.
    Het enige feit is dat we energie te kort komen. Dit zullen we op moeten lossen met alternatieven.

    ir. Halkema heeft het over een middenklasser auto die net zoveel energie op kan wekken als een windmolen. Er zijn windmolens die 2000 huishouden jaarlijks van stroom kunnen voorzien. Als een middenklasser net zoveel energie verbruikt als 2000 huishoudens zie ik al een oplossing van het energie probleem. De effectieve energie die gebruikt wordt voor een auto is dus ook nihil. En het levert nog niks op ook. Of een televisie, die kost ook alleen maar stroom. Dit is alleen maar vermaak.
    Laten we dus niet zeuren over de effectiviteit van een windmolen. Feit is dat tegenwoordig een windmolen net zo goedkoop energie kan leveren als een kolencentrale. Er wordt dan nog geen winst gemaakt. Dit gaat dus veranderen zodra de gasprijs weer stijgt.

  2. Stephan schreef op : 2

    Ik heb eigenlijk maar 2 vragen en ik hoop dat er mensen zijn die deze vragen eerlijk en onderbouwd kunnen beantwoorden.
    Vr.1 Is windenergie wel zo milieu-vriendelijk en rendabel als ons wordt voorgehouden, ervan uitgaande dat de productie van een windmolen (windturbine) volgens mij buitengewoon energievretend en milieu-onvriendelijk is?

    Vr.2 Is het mogelijk om moderne windmolens te gebruiken om mechanische apparaten mee aan te drijven zoals vroeger, bijvoorbeeld “de gemalen”, of voor het verwerken van allerlei grondstoffen bijvoorbeeld graan?

  3. Jeroen schreef op : 3

    Recent werd ik door een kennis gewezen op een document van de heer Ir. J. A. Halkema met de titel “Windmolens, feiten en ficties”. Ondanks dat dit verhaal al gepubliceerd is in 2002, en logischerwijs verouderde informatie bevat, wordt het nog door veel wind-energie tegenhangers gebruikt als bewijs dat wind-energie nooit kan werken. Na het doorlezen van het document viel het me op dat er tussen de vele waarheden ook (on)bewust een aantal onwaarheden zitten. Vandaar dat het me wel interessant leek om dit verhaal eens grondig te analyseren en te kijken of de bewering overeenkomen met de werkelijke getallen.

    De analyse is te vinden op de OliNo.org website:
    http://www.olino.org/articles/2007/12/28/windmolens-feiten-en-ficties

  4. Fred schreef op : 4

    Op het gebied van energie valt veel te vertellen. De voor- en tegenstanders vliegen elkaar zoals blijkt voortdurend in de haren. Naar mijn bescheiden mening gaat windenergie pas goed als we alle factoren meenemen in de vergelijkingen.

    Om energie centraal op te wekken zijn naast de fossiele brandstoffen nog vele andere behoeftes die negatief werken op de uitkomst van het rendement. Zo zijn er de verliezen in het transportgrid en transformatoren. Daarnaast reken ik alle kabels die daarbij horen ook tot de verliezen. Als je deze dingen bij elkaar optelt, kan je al gauw het effectieve rendement van een lokale windmolen opschroeven; je hebt immers minder kabels nodig.

    In mijn werk propageer ik ook het gebruik van efficiente oplossingen voor grote gebouwen (shopping malls en kantoren). Je moet eens kijken hoe vaak er nog langs elkaar heen wordt gewerkt als het om bekabeling gaat. Ieder draagt op die wijze bij aan het verbruik en verlies van energie en grondstoffen die indien goed bekeken onnodig zouden zijn.

    In het kader van mijn werk gebruiken wij tegenwoordig efficiente oplossingen als het om bekabeling gaat; zo dun mogelijk en waar mogelijk alternatieven zoals aluminium gebruiken. Met zo dun mogelijk kom je dan al gauw in de Ethernet technologie terecht.

    Wij sturen dus een dertig tal systemen via Ethernet technologie aan. Tevens maken wij gebruik van distributed power. Dat gebeurt door Power over Ethernet midspan en endspan technologie op deze systemen los te laten. Daarmee voorkomen we dus weer een hoop AC-DC omvormers voor de diverse regel apparatuur. Op deze wijze dragen wij dus een steentje bij in het verlagen van energie verbruik al tijdens de productie van de bekabeling.

    Bovendien koppelen we alle gebouwen met IP aan elkaar en compenseren we meerverbruik van bijvoorbeeld een hittegolf in een gebied door het marginaal verlagen van het nominale energie verbruik in een gebied waar het niet zo warm is.

    Kort samengevat is dat dus een sustainable benadering van het probleem. Je begint dus bij de eindverbruikers en niet bij het productie proces. Dat zelfde moet ook gedaan worden voor windmolens.

    Terug naar windmolens. Een elektromotor heeft een buitengewoon hoog rendement. Wat je er ook naast zet in de vergelijking, die elektromotor blijft een vernuftig stukje techniek. Zoals bekend is een gelijkstroom motor in van buitenaf aangedreven vorm een generator.

    Met zo min mogelijk bekabeling valt dus winst te behalen die anders voor een deel verloren gaat aan transport en het vervaardigen van kilometers kabels. Dus is het zaak de consumptie van een huishouden eens goed te bekijken. Daaruit valt op te maken of een kleine windmolen effectief kan zijn.

    Naar mijzelf kijkend gebruik ik ongeveer 4000 kw per jaar aan electriciteit. Daarnaast verbruik ik ook nog eens 2500 m3 gas voor de verwarming. De benodigde elektrische energie kan dus wel door een windmolen opgewekt worden. Echter hoef ik het niet in mijn hoofd te halen een windmolen te gaan plaatsen; de vereniging van eigenaren slaat me dood!

    Kortom, terug naar de tekentafel. Het verhaal begint dus eigenlijk al bij de bouw van mijn huis. Kunnen we tijdens het ontwerp daarvan al rekening houden met de productie van energie? Ja, dat kan.

    We kunnen beginnen met het bepalen van de windrichting en op deze wijze mijn huis op de meest voorkomende windrichting te richten. Dan kunnen we ook de muren zo ontwerpen dat er sprake is van een lucht inlaat en lucht uitlaat. Daarmee zouden we dus een axiale fan in de bouw kunnen storten.

    Dan is beton een buitengewoon slechte geleider, maar het staal wat er inzit niet. Kunnen we de bewapening zo ontwerpen dat we die als stroon geleiders kunnen gebruiken? Ik denk het wel. Een listig ontwerper zou dus vanaf de axiale fan al een grid door de van beton gebouwde bouwmuren kunnen voeren.

    Dan de opslag van verkregen windenergie. Bij alles wat we doen komt warmte vrij. In alle opslag media die we gebruiken is sprake van inwendige weerstand en verliezen.

    Een mogelijk alternatief voor de diverse soorten batterijen zou dus waterstof kunnen zijn. Daar zijn uiteraard wel wat gevaren bij, maar als we het huis vanaf de grond optrekken kunnen we wel een paar bouwkundige oplossingen bedenken.

    We hebben wel verliezen bij het opwekken van waterstof, maar daarna gaat er niets meer verloren. En waterstof in een brandstof cel levert naast electrische energie ook weer warmte op van pakweg een graad of 80.

    Als we daarnaast dan ook nog eens de Vereniging van eigenaren de mond snoeren en iedereen een zonneboiler op zijn dak zet, hebben we ook nog een hoop warm water ter beschikking.

    Conclusie: Heren Architecten en Ingenieurs, dagelijks lig ik met jullie overhoop. Willen jullie alsjeblieft niet vergeten dat er iets meer bij komt kijken dan uitsluitend het produceren van energie met fossiele grondstoffen?

    Met vriendelijke groet,

    Fred

  5. coet schreef op : 5

    please help ze willen ons inbouwen met molens 200 mt hoog in de nabijheid van ons urk welke idioot bedenkt dit

  6. Danny schreef op : 6

    Windmolens worden steeds beter.
    Een auto heeft een rendement van nog geen 4%
    In een hoop landen zien ze toekomst in windenergie (Spanje)
    Laten we ons niets wijsmaken door de grote olie industrie.
    Er zijn vele mogelijkheden om duurzame energie op te wekken ook om auto’s op stroom te laten rijden.
    Windmolens geven ons vrijheid!

  7. Dr Who schreef op : 7

    De productiefactor … varieert in Nederland … tussen de 20 en 25 procent met een enkele uitschieter naar 28. Onze windmolens zijn dus maar voor één-vijfde deel van hun Vermogen effectief werkzaam en vaak voor nog minder.
    De data kloppen, maar de conclusie is bepaald onzuiver; het gaat niet om één-vijfde, maar tenminste om één-vierde. In een verouderd geval wellicht minder, maar dat is zeker niet gemiddeld of trendmatig. Daarbij wordt impliciet gesuggereerd dat conventionele centrales wel 100 effectief zijn. Weliswaar zijn die technisch in staat om bijvoorbeeld 80% of 90% effectief te zijn (ook daar is onderhoud nodig), maar als er geen vraag is (‘s nachts) gaan ze toch echt ook minder dan maximaal leveren. Het is verder onjuist om te stellen dat we voor 100% betalen terwijl we maar 25% zouden krijgen. Er wordt betaald voor de verwachtte jaaropbrengst, en die houdt terdege rekening met een productiefactor van zo’n 25% (afhankelijk van het ontwerp). Halkema verspreid hier dus desinformatie.

    In 2010 … in het Rijmondgebied 120 megawatt … indrukwekkend, maar effectief … slechts 24 MW. Voor dit project schermt men … met groene stroom voor bijna 100.000 huishoudens. … zo’n «huishouden» geen enkele technische waarde aangeeft, waardoor dat nooit de controleren zal zijn.
    Wat een desinformatie hier! Als deze Halkema een deskundige is, kan ik dit echt niet anders uitleggen dan als een bewuste poging om zijn publiek te misleiden. Wat een «huishouden» gemiddeld verbruikt is natuurlijk wel bekend! Even uit mijn hoofd meen ik dat een «huishouden» voor ongeveer 2500kWh per jaar staat. Eens kijken … Een gemiddeld vermogen van 24MW, levert dus 24000kWh per uur op, en dus 210.240.000 kWh per jaar. Equivalent aan het gebruik van 84.000 huishoudens! Tja, niet helemaal 100.000, maar toch zeker een eind in die richting. Wellicht verbruikt een huishouden wat minder dan 2500kWh per jaar, of wellicht zijn de cijfers die Halkema hier geeft net zo slecht als zijn analyse.

    Een “forse windmolen” geeft toch zeker 1MW piekvermogen (er zijn er al van meer dan 3MW). Met een productiefactor van 25% levert zo’n ding gemiddeld nog altijd 250kW. Dat is behoorlijk wat meer dan een middenklasse auto, die op 50 a 75kW zit. Daarbij gaat het hier om een gemiddeld vermogen, gemiddeld over een heel jaar, terwijl de auto natuurlijk meestal stil staat, en zelfs als die rijdt een veel lager vermogen levert dan het maximum van 75kW. Dat wordt alleen bij fel accelereren gebruikt. Een enkele molen van 1MW levert mijns inziens voldoende energie voor (het gemiddelde gebruik van) bijna 1000 elektrische auto’s (15 miljoen kilometer per jaar). Ik vind dit punt dus op zijn minst zeer tendentieus, maar eigenlijk eveneens vals.

    En nu heb ik pas het eerste deel van zijn betoog van commentaar voorzien. Als je tegen windmolens bent, doe het dan met eerlijke argumenten; de vogels hebben ervan te lijden, we ondersteunen de Deense windmolenindustrie, het is lelijk en maakt herrie, we hebben er heel veel nodig, en opslag van elektrische energie is moeilijk/kostbaar. Maar leuter niet over de opbrengst, want de wind is en blijft gratis, en een beetje kolencentrale verbruikt op vol vermogen zo’n 250 ton steenkool PER UUR! Of nog erger: bruinkool.

    Halkema vindt het kennelijk maar niks, maar dat een windmolen energie levert voor 1000 huishoudens vind ik een hele prestatie: 6000 windmolens dekken dan de hele particuliere elektriciteitsbehoefte van Nederland. Hadden we daar die miljarden van de Betuwelijn maar aan besteed :(

    Ik zou het heel nuttig vinden als er wetten zouden komen die een behoorlijke straf zetten op het bewust misleiden van het publiek met valse informatie. Helaas zullen maar weinig politici dit aandurven, maar we zouden wel verlost worden van de Halkema’s, de anti-evolutionisten, klimaat-sceptici, kwakzalvers, gebedsgenezeressen, en een hele serie andere lobbyisten die preken voor eigen parochie.

  8. T.W.Rosmolen schreef op : 8

    Tot mijn leedwezen las ik dat Ir J.A. ( Hans ) Halkema op 11 december jl is overleden op 90 jarige leeftijd.
    Omdat wij vakgenoten waren, maar ook eensgezind over windmolens, mailden wij regelmatig met elkaar.
    Windmolens, het lijkt zo aardig, maar het zijn ondanks de af en toe redelijke opbrengst, hoogst onbetrouwbare stroomleveranciers. De electriciteitsnetten moeten op de opbrengstenvan de molens worden aangepast, cq uitgebreid,maar bij windstilte moeten de centrale’s bijspringen. Vandaar dat één van de nieuwste, gasgestookte centrales deels is uitgerust met gasturbine’s, die zijn wat sneller in- en uit bedrijf te nemen.
    Windmolens draaien grotendeels op subsidie, door ons allen opgebracht in de vorm van steeds hoger wordende energiebelasting.
    Waterkracht in welke vorm dan ook is betrouwbaarder, van eb-en vloed kun je nog steeds op aan.