Hoeveel rendement geeft windenergie?
Windenergie is één van de belangrijkste vormen van duurzame energie. Groene energie was altijd al de betere keuze voor wie het milieu en het klimaat wil helpen, maar wordt door de verbetering van de energie-efficiëntie en de dalende kostprijs ook financieel gezien steeds aantrekkelijker voor de consument. Maar hoeveel rendement geeft windenergie eigenlijk?
Inhoud:
Hoeveel energie levert een windmolen?
Windmolens in zee leveren meer energie dan windmolenparken die zich op het land bevinden. Een windturbine op het land heeft een gemiddeld vermogen van 3 mW en kan daarmee circa 6,5 miljoen kWh energie per jaar mee opwekken. Dat is meer dan genoeg om 2000 huishoudens een volledig jaar stroom te kunnen leveren. Op zee worden windmolens geplaatst met een vermogen tot 5 mW. Zo’n windmolen kan maar liefst 5000 huishoudens een jaar lang groene stroom leveren.
Wat is de gemiddelde windsnelheid in Nederland?
De windsnelheid binnen Nederland verschilt per seizoen. Bovendien maakt het verschil of je de windsnelheid boven land of boven zee meet. In de zomer worden er boven land snelheden rond de 12km per uur gehaald. Boven zee is worden snelheden rond de 23km per uur gehaald. In de winter zijn de gemiddelde snelheden respectievelijk 14 en 30km per uur. Boven zee waait de wind dus gemiddeld altijd sneller dan wanneer je de snelheid in het binnenland meet.
De opbrengst van een windmolen is variabel
Hoeveel energie windmolens leveren is afhankelijk van verschillende factoren:
- De hoogte van de windmolen
- De diameter van de rotorbladen
- De weersomstandigheden
- De locatie
We zagen al dat windmolens in zee veel meer energie opleveren dan windmolens op het land. Dat komt doordat deze windmolens heel groot en hoog zijn en grote rotorbladen hebben. Op hoogte is de wind vaak krachtiger en meer constant. Bovendien heeft de wind daar vrij spel: er staan geen obstakels zoals gebouwen in de weg. De locatie is dus van grote invloed op de opbrengst. De weersomstandigheden zijn echter minstens zo belangrijk. Staat er geen of weinig wind, dan wordt er ook geen stroom opgewekt. Te veel wind is ook niet goed: in dat geval legt een veiligheidsmechanisme de windmolen stil.
Wat zijn de kosten van een windmolen?
Kijken we naar de kosten van windmolens, dan bestaat het kostenplaatje uit de productiekosten, de constructiekosten en de energiekosten. Gemiddeld komt dit neer op €2,5 miljoen voor het plaatsen en onderhouden van een windmolen. Het plaatsen van een windmolen in zee kost daarbij veel meer dan het plaatsen van een windmolen op land. De kosten zijn de afgelopen jaren echter sterk gedaald en dat is een trend die naar verwachting nog wel even door zal zetten. Een dalende kostprijs vertaalt zich direct in een stijgend rendement. De terugverdientijd van een windmolens bedraagt tussen de 3 en 6 maanden.
Hoe hoger de windmolen hoe meer rendement
Hoeveel rendement windenergie oplevert, wordt bepaald door de hoogte van de windmolen en de windsnelheid. Windmolens werken op maximaal vermogen wanneer er windsnelheden tussen de 39 en 49km per uur worden behaald (windkracht 6). Een hoge windmolen kan niet alleen profiteren van een hoge windsnelheid, de windsnelheid is door het ontbreken van obstakels ook nog eens constanter dan bij een lagere variant. Hoe hoger een windmolen is, des te harder is de wind. En hoe meer snelle wind er gevangen geworden kan worden, des te meer stroom er opgewekt kan worden. Daarom geeft een hoge windmolen het meeste rendement.
Rendement windmolens op zee
Windmolens op zee leveren het meeste rendement op. In de zomer worden er windsnelheden van 23 km per uur behaald en in de winter gemiddeld 30km per uur. Aangezien een windmolen pas gaat werken bij een snelheid van 12km per uur en optimaal werkt bij 39km per uur, wordt er door een windmolen op zee meer energie opgewekt dan op het land. De kosten van een windmolen op zee ligt hoger dan een windmolen op het land, maar door de hogere opbrengst is de terugverdientijd relatief kort.
Rendement windmolens op land
De wind haalt op land in de zomer gemiddelde windsnelheden van 12km per uur en in de winter 14km per uur. Windmolens op land werken dus minder vaak op volle kracht dan windmolens op of aan zee. De kosten van een windmolen op land zijn echter vele malen lager. De terugverdientijd van een windmolen op land is daardoor korter dan een windmolen op zee. Gemiddeld is de terugverdientijd slechts drie tot zes maanden.
Hoe efficiënt is windenergie?
Wanneer we kijken naar de efficiëntie van een windmolen vergelijken we de uitstoot van CO² bij de productie van duurzame energie met die van andere vormen van energie. Gemiddeld stoot een windmolen 8 tot 34gr CO² per kWh elektriciteit uit. Dit is vele malen minder dan de uitstoot van een gascentrale (490gr) en een kolencentrale (900gr). We kunnen dus zeker stellen dat windenergie veel efficiënter is dan energie op basis van een fossiele brandstof.
Is windenergie duur?
De prijs van windenergie is net als andere vormen van groene stroom relatief duur. Dit komt vooral doordat de kostprijs nog erg hoog is. Wanneer we kijken naar energie die voortkomt uit windkracht zal de prijs hiervan de komende jaren waarschijnlijk sterk dalen. De kostprijs van windenergie gaat namelijk steeds verder omlaag. Binnen enkele jaren zal de prijs van energie vanaf zee kunnen dalen tot €0,05 per kWh kosten, energie vanaf windmolens op het land kan met €0,04 per kWh zelfs nog lager worden. Met deze energieprijzen wordt groene stroom ook qua prijs een serieuze concurrent voor grijze stroom dat wordt opgewekt met behulp van een fossiele brandstof.
Bekijk ook hoe werkt windenergie en voor en nadelen windmolens.
