8.4 Windenergie
8.4.1 Hoe werkt het?
Een van de bekendste alternatieve energiebronnen in Nederland is ‘windenergie’. Al eeuwen worden in ons land molens gebruikt om bijvoorbeeld graan te malen of meren droog te leggen. Tegenwoordig worden speciale windmolens gebouwd om elektriciteit op te wekken. De rotorbladen (meestal 3) gaan draaien als de wind er langs blaast. De bladen komen samen bij de hoofdas die mee draait. De draaiende beweging van de as wordt versneld door een tandwielkast. De as drijft op zijn beurt een generator aan die elektriciteit opwerkt. Bovenop de windmolen staat een windmeter. Deze meet de kracht van de wind en de richting. Met behulp van deze windrichting meter kan de kop van de molen automatisch in de richting van de wind worden gedraaid.
Figuur 8.4.1.1, inhoud kop van windturbine, bron: mediatheek.thinkquest.nl
Het vermogen van een windmolen wordt bepaald door de grootte van de rotorbladen. Hoe groter de bladen zijn, hoe groter het vermogen. Daarom worden de laatste jaren steeds grotere windmolens gebouwd. Daarnaast hangt de elektriciteitsopbrengst af van de hoeveelheid wind. Bij ongeveer windkracht 2 begint een windmolen te werken en bij windkracht 6 à 7 wordt de maximale capaciteit bereikt. Bij hogere windsnelheden worden de molens stopgezet wegens het risico op schade.
- Korte animatie met simpele uitleg over de werking van een windturbine: http://nl.youtube.com/watch?v=rDRxyQM7yyY
- Nieuw soort windturbine in helix vorm: http://www.youtube.com/watch?v=q9flSPAdOLk
8.4.2 Voor en nadelen
Windkracht is een schone en duurzame energiebron. Vooral in Nederland is het gebruik van windmolens een goede optie aangezien het hier vaak waait (met name aan de kust). Het plaatsen van windmolens heeft helaas ook nadelen. Ten eerste lopen vogels het risico tegen de turbines aan te vliegen of door de luchtstroming achter de turbine gegrepen te worden. Dit leidt tot vogelsterfte. Volgens schattingen is de kans op botsingen echter klein. Men verwacht dat het aantal vogels dat jaarlijks sterft door windturbines slechts 1% bedraagt van het totale aantal vogels dat bijvoorbeeld jaarlijks om komt in het verkeer.
Fig. 8.4.2.1 diameter windmolen bron: bron: www.daviddarling.info
Een serieuzer probleem betreft het plaatsen van de turbines. Windmolens moeten op een bepaalde minimale afstand van elkaar geplaatst worden om optimaal te kunnen werken. Als vuistregel geldt dat er tussen de turbines een afstand van vijf keer de diameter van het rotorblad moet zitten. Omdat de molens de laatste jaren steeds groter worden nemen de onderlinge afstanden toe. Windparken beslaan hierdoor een enorm oppervlak. Sommige mensen beschouwen de windturbines als verstoring van het landschap. Ze vinden de spierwitte molens lelijk en noemen het ‘horizonvervuiling’. Daarnaast maken de apparaten veel lawaai en moeten daarom op voldoende afstand van woonomgeving gebouwd worden om geluidsoverlast te voorkomen.
Figuur 8.4.2.2, horizonvervuiling
Een ander nadeel is dat windenergie geen constante energieproductie oplevert. De hoeveelheid elektriciteit die kan worden geproduceerd hangt af van de hoeveelheid wind en die is niet constant. Sterker nog, geen wind betekent geen elektriciteit! Een mogelijke oplossing is het combineren van windenergie met zonne-energie. Als het windstil is, is het immers vaak zonnig. Bij gebrek aan wind zou het dan mogelijk zijn om op zonne-energie (of een alternatieve energiebron) over te schakelen. Of dit inderdaad zal werken moet nog uit onderzoek blijken.
Een van de grote voordelen van windenergie is het feit dat er geen CO2 bij vrij komt. Als het wordt gebruikt om een deel van de energieproductie van kolen- en gascentrales te vervangen kan dit leiden tot een CO2 reductie. Met het oog op het Kyoto protocol is dit een van de redenen waarom de regering het gebruik van windturbines stimuleert. Daarnaast zal op een dag de voorraad fossiele brandstoffen op zijn. Windenergie biedt dan een goed alternatief aangezien het duurzaam is. Wind raakt immers niet op. In vergelijking met kernenergie heeft windenergie het voordeel dat er geen schadelijk afval geproduceerd wordt.
- (Engels) over het geluid dat windturbines maken: http://www.youtube.com/watch?v=FA9uBdkmRtY
8.4.3 Windenergie in Nederland
Eind 2005 stonden er 1707 windturbines in Nederland. Samen produceerden ze 2060 GWh. Dit is genoeg elektriciteit voor 615.660 huishoudens. Vergelijk dit maar eens met de hoeveelheid energie die in ons land jaarlijks wordt opgewekt door middel van waterkracht! Greenpeace ziet de toekomst van windenergie positief tegemoet. De organisatie stelt voor om windmolens op zee te plaatsen. Als 1,5% van de Noordzee wordt vol geplant met windmolens zou dit voldoende energie opleveren om te voorzien in 1/3 van het totale elektriciteitsverbruik van Denemarken, Duitsland, Nederland, België en het Verenigd Koninkrijk samen!
Figuur 8.4.3, windturbines in Egmond aan zee, bron: shell.nl