Windenergie

Inleiding
Windenergie? Windenergie is al langere tijd bekend. In Nederland, maar ook in andere landen. Al eeuwen lang bewegen wij ons over het water voort met behulp van wind. Zonder die uitputtelijke bron van energie had Odysseus zijn reizen niet kunnen maken en had Columbus Amerika nooit ontdekt. Dus al eeuwenlang varen zeilboten en draaien windmolens door de beweging van de lucht. Wind verplaatst wolken, zodat het ook ver in het binnenland kan gaan regenen. In steden verdrijft de wind de uitlaatgassen van het verkeer. Af en toe blaast de wind woestijnzand uit de Sahara naar ons land. Met een beetje moeite kunnen we de wind als energiebron gebruiken. Energie hebben we nodig om onze huizen te verwarmen, om te reizen en om elektriciteit te maken. De meeste energie halen we uit olie, kolen en gas. Deze fossiele brandstoffen raken langzamerhand op. Daarom zijn we op zoek naar nieuwe energiebronnen. Waarom windenergie? Het broeikaseffect beheersen: In Nederland en in veel andere landen is de elektriciteitsproductie grotendeels gebaseerd op verbranding van kolen, gas en olie. Een belangrijk nadeel daarvan is, dat bij verbranding van deze fossiele brandstoffen koolstofdioxide (CO2) in de lucht komt. Ieder jaar is dit wereldwijd zo’n 19 miljard ton CO2. De Nederlandse elektriciteitsproducties goed voor een uitstoot van bijna 40 miljoen ton per jaar. De natuurlijke kringlopen kunnen deze enorme hoeveelheden CO2 niet meer verwerken. Met als gevolg dat de concentratie ervan in de atmosfeer stijgt. Dat versterkt het broeikaseffect. De atmosfeer houdt dan net als een deken, teveel warmte vast. De temperatuur op aarde gaat omhoog en het klimaat dreigt op grote schaal in de war te raken. Om dit te voorkomen moet de uitstoot van CO2 sterk worden afgenomen. Alle landen ter wereld moeten daar een steentje aan bijdragen. Dat kan op twee manieren: energie besparen en andere energiebronnen gebruiken, zoals zonne- en windenergie en waterkracht. De zure regen tegen gaan: Windturbines wekken elektriciteit op zonder uitstoot van de luchtvervuilende stoffen zoals zwavel- en stikstofoxiden. Deze stoffen zijn medeverantwoordelijk voor zure regen. Spreiding van afhankelijkheid: De energiemarkt wordt sterk beinvloed door politieke ontwikkelingen ergens anders in de wereld. Steeds opnieuw wordt dat duidelijk. Hoe meer verschillende energiebronnen we gebruiken, hoe minder gevoelig onze energievoorziening is voor zulke onberekenbare factoren. Ook daarvoor is de toepassing van windenergie nodig: het verkleint de eenzijdige afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. De energievoorzieningen veilig stellen: Het gebruik van brandstoffen neemt jaar op jaar toe. Eindige voorraden worden in een steeds hoger tempo aangesproken en uitgeput. Willen we onze energievoorziening ook op lange termijn zeker stellen, dan zullen we een andere weg moeten kiezen. Dan moeten we naar een duurzame energievoorziening toe. Ook dat is een reden om de toepassing kracht bij te zetten. Van windmolen naar windturbine
Rond 1900: De Hollandse molens verdwijnen uit het landschap. Elektriciteit en de stoommachinens nemen het werk van de windmolens over. Er wordt nog wel geprobeerd met de oude windmolens elektriciteit op te wekken. In plaats van molenstenen wordt een dynamo aangedreven en de opgewekte elektriciteit wordt opgeslagen in accu’s. Het houten binnenwerk van de Hollandse molen is niet sterk genoeg. In Denemarken worden nieuwe stalen windmolens ontwikkeld, speciaal voor de productie van elekriciteit. Samen met dieselaggregaten worden deze molens gebruikt als kleine elektriciteitscentrales. In 1918 staan op het Deense platteland 120 van dergelijke installaties. Na de Eerste Wereldoorlog: Met succes worden sneldraaiende windturbines ontworpen voor het opwekken van elektriciteit. De turbines hebben gestroomlijnde bladen die veel weg hebben van vliegtuigvleugels. Een bekend voorwerp uit de jaren dertig is de tweebladige “Wincharger” met een elektrisch vermogen van 200 Watt. Deze kleine turbine wordt soms op afgelegen plaatsen nog gebruikt voor het opladen van accu’s. Na de Tweede Wereldoorlog: Grote centrales wekken goedkope elektriciteit op met behulp van kolen, gas en olie. Windturbines kunnen daar niet tegenop en de ontwikkeling komt stil te liggen. Jaren vijftig en zestig: Door de sluiting van het Suezkanaal stagneert de olietoevoer naar Europa. De prijs van olie stijgt en dat geeft de ontwikkeling van windenergie een nieuwe impuls. Engeland, Frankrijk en Duitsland ontwikkelen grote windenergie met gestroomlijnde rotorbladen. In 1957 wordt in Duitsland de eerste windturbine met bladen van kunststof gebouwd. Twee jaar later bouwt een elektriciteits- bedrijf in Denemarken op de landtong bij Gedser een windturbine met een vermogen van 200 kilowatt. In de jaren zestig daalt de olieprijs opnieuw. Met mammoettankers wordt goedkope olie uit het Midden-Oosten aangevoerd. Windenergie kan de prijsslag niet aan. De ontwikkeling van windenergie komt opnieuw tot stilstand. Jaren zeventig: De oliecrisis van 1973 jaagt de olieprijzen weer omhoog. Windenergie komt wereldwijd in de belangstelling en zal dat nu blijven. Veel landen, waaronder Nederland, stellen programma’s op voor onderzoek en ontwikkeling van windenergie. Denemarken maakt een vliegende start. Deense fabrikanten specialiseren zich op de productie van turbines met een rotordiameter van rond de tien meter. De particuliere markt ontwikkelt zich snel onder invloed van aantrekkelijke subsidies en een goede prijs voor aan het net geleverde elektriciteit. Ook in Nederland wordt windenergie serieus genomen

Jaren tachtig: De ontwikkeling van windenergie is niet meer gestopt, hoewel een oliecrisis, zoals die in 1973, niet meer is voorgenomen. Het belang van windenergie wordt nu vooral ingegeven door het grote milieuvoordeel ervan. Ook Nederland maakt zich op voor de toepassing van windenergie op grote schaal. Na jaren van onderzoek en ontwikkeling is de technologie zover ontwikkeld dat windturbines op een betrouwbare manier een deel van de elektriciteitsvoorziening voor hun rekening kunnen nemen. Jaren negentig: Begin negentiger jaren wordt een nieuwe mijlpaal gepasseerd: in Nederland staan dan 500 windturbines met een totaal vermogen van honderd megawatt. De energiebedrijven komen met een investeringsplan voor de bouw van 250 megawatt windturbine-vermogen. Besturen van provincies en gemeenten gaan de plaatsing van grote aantallen turbines in streek- en bestemmingsplannen voorbereiden. Ook de technische ontwikkeling van windturbines gaat door. Windturbines worden groter, stiller en technisch beter. De veiligheid van de windturbines: De meeste landen kennen een veiligheidskeuring voor windturbines. In Nederland wordt elk nieuw type windturbines getest volgens de veiligheidsnorm NEN 6096/2. De keuring is gericht op een veilige en betrouwbare werking van een windturbine en wordt verricht door een erkend keuringsinstituut. Het windturbine-ontwerp wordt gecontroleerd op sterkte en constructie, elektrische veiligheid, bliksemafleiding en beveiliging tegen harde wind. Ook in de praktijk wordt de turbine getest. Onder verschillende omstandigheden worden remproeven uitgevoerd. De elektrische opbrengst wordt gemeten en er worden geluidsmetingen uitgevoerd. Als de turbine deze testprocedure goed doorstaat, geeft het keuringsinstituut een veiligheidscertificaat af. Vrijwel iedere gemeente in Nederland stelt dat certificaat als voorwaarde voor het afgeven van een bouwvergunning en hinderwetvergunning. Windturbines die zo in Nederland geplaatst worden, voldoen dus aan strenge veiligheidsnormen. Het geluid van de windturbines: Windturbines produceren geluid. De rotor maakt een zoevend geluid en ook de generator en de tandwielkast kunnen te horen zijn. Door goede geluidsisolatie van tandwielkast en generator en door een uitgekiende vorm van de rotorbladen, hebben de fabrikanten het geluid al een heel stuk omlaag gebracht. Zij werken nog steeds aan verdere verbeteringen. Maar het is nu al zo, dat een middelgrote windturbine, op zo’n vierhonderd meter van de dichtstbijzijnde woning, geen geluidshinder oplevert. Bij de vergunningverlening hanteren gemeenten een door VROM gegeven richtlijn. Hierin staat hoeveel geluid er aan de gevel van woningen maximaal is toegestaan. De locatie voor de windturbines moet dus zo gekozen worden, dat dat maximum niet wordt overschreden. Een gemeente kan hogere maxima hanteren, wanneer een woongebied bijvoorbeeld vlak bij een drukke snelweg ligt. Die snelweg moet dan wel het geluid van de windturbines overstemmen. Niet alleen overdag, maar juist ook ‘s nachts. In de praktijk blijkt dat door een goede keuze en inrichting van de locatie en door de stille windturbines er weinig sprake van geluidhinder hoeft te zijn. Windturbines: Poldermolens voor het bemalen van polders zijn er in ons land niet veel meer. Waterpompen en maalmachines hebben een elektromotor. Die gebruikt geen wind, maar elektriciteit. Elektromotoren kun je ook gebruiken als het niet waait. Als het wel waait, kunnen we met windturbines elektriciteit maken. De windturbine op de foto is 46 meter hoog. De wieken moeten recht op de wind staan. Omdat de wind van richting kan veranderen, moet de molen steeds op de wind worden gezet. Dat doet een computer. De uiteinden van de wieken kunnen draaien. Als het hard waait remmen ze de wieken af. Bij een storm mogen de wieken niet te snel rondgaan want dan kunnen ze breken. Bij een oude molen kan de molenaar de stand van de wieken een beetje veranderen om de wieken met een goede snelheid rond te laten gaan.