nieuws

Angst voor ‘vuile wind’ windmolens overdreven

bouwbreed

De angst voor de gevolgen van ‘vuile wind’ als meerdere windmolens dicht bij elkaar staan blijkt overdreven. Dit heeft een onderzoek van Kema in opdracht van de samenwerkende elektriciteitsproduktiebedrijven (SEP) in de proefwindcentrale in Oosterbierum aangetoond.

Het aantal turbineparken in Nederland neemt snel toe. Als meerdere windmolens bij elkaar staan ontstaat vuile wind.

Dat staat bekend als het zog- effect dat de ene windmolen op de andere uitoefent. Volgens deskundigen kan vuile wind leiden tot opbrengstvermindering van elektriciteit. Erger nog, hij kan schade toebrengen aan de windturbine. Het onderzoek heeft echter aangetoond dat het allemaal nogal meevalt. Om de effecten te bepalen heeft Huting, medewerker van Kema, met collega’s een computerprogramma ontwikkeld om de effecten te onderzoeken. Er wordt een layout van een windpark mee gemaakt.

Afstand

Als er windturbines worden geplaatst dan moet er een bepaalde afstand worden gehouden tussen de turbines in de hoofdrichting van de wind om zogeffecten te voorkomen. Bij een afstand van achtmaal de rotordiameter is er nauwelijks extra belasting als gevolg van deze effecten. Maar ook bij een afstand van vijfmaal de rotordiameter bliijken de effecten beheersbaar te zijn.

In de richting loodrecht op de hoofdstroom zijn de turbines dichter bij elkaar te plaatsen. De zogeffecten zijn minder en komen bovendien niet vaak voor, waardoor de rotorbladen niet te ernstig worden belast. Het beste is dus om de windmolens niet in lijn te zetten. Bij een proefopstelling op het beeldscherm van vijf windturbines van elk 500 kW blijkt het rendement bij juiste plaatsing 92%. Met enig geschuif van de turbines blijkt zelfs 97% te ke worden behaald. De rotordiameters waar Huting het over heeft zijn zo’n veertig meter. Zogeffecten leiden tot extra turbulentie en daarmee tot extra mechanische belasting van de windturbine.

Fluctuaties

Ook de geluidseffecten zijn op de computer in beeld te brengen. Het geluid overschrijdt de 40dB(A) niet. Als zich binnen het geluidsgebied van het windpark geen woningen bevinden is er niets aan de hand. Het betreft hier echter een fictief windpark.

Behalve naar de zogeffecten heeft Huting ook onderzoek gedaan naar de fluctuaties, die in het geleverde vermogen optreden. Als gevolg van de windfluctuaties willen er ook nog wel eens schommelingen in de netspanning optreden. Bij een individuele molen kan dat binnen korte tijd wel meer dan 10% bedragen. Niet alleen gaat daardoor een lamp flikkeren, maar het is ook niet bevorderlijk voor de aangesloten elektrische apparatuur. Uit het onderzoek van Kema aan de proefcentrale in Oosterbierum blijkt die vermogensfluctuatie bij een park met meerdere turbines uit te middelen.

‘De kans dat twee turbines tegelijkertijd een windvlaag voor hun kiezen krijgen, is klein’, aldus Huting. Het vermogen van een windpark is derhalve stabiler dan van een enkele windturbine. Omdat in Oostbierum turbines staan opgesteld met een variabel toerental zouden bij de omvorming van wind naar elektriciteit ook de zogenaamde hogere harmonischen ke ontstaan, afwijkingen van de perfecte sinusvorm van 50 Hz wisselstroom. Die hogere harmonischen worden inderdaad gevormd, maar het effect is volgens Huting zo gering, dat ze wegvallen tegen de hogere harmonischen die elders in de keten ontstaan.

Vraag en aanbod

Huting heeft ook onderzoek gedaan naar de zogenaamde ‘parkregeling’ geent op het windaanbod en vraag naar elektriciteit. Deze lopen meestal niet gelijk. Als er veel elektricteitsvraag is, kan er wel eens weinig wind staan. Dan is er een probleem.

‘Nu nog niet bij de kleine vermogens waarmee we werken maar straks als er 2000 MWe wordt geleverd wel. Uit ons onderzoek blijkt dat het voordeliger is om bij veel windaanbod niet alle windenergie om te zetten in elektriciteit. Beter is het de bladhoek van de rotor te veranderen of de turbine stil te zetten dan alles in elektriciteit om te zetten. Door het vermogen te beperken valt er te besparen op de infrastructuur aan kabels, transformatoren en dergelijke. Daardoor zijn tevens de kosten per kW te beperken. Het gaat er dus om de windenergie niet maximaal maar optimaal te benutten.

De verwachting is dat de komende jaren het aandeel van de wind in de energievoorziening fors zal stijgen. Half april werd met enig ceremonieel de 100 MWe opgesteld vermogen bij Willemstad in gebruik genomen. Men verwacht dat dit vermogen binnen twee a drie jaar zal zijn gestegen tot 250 MWe. Veel daarvan zal door distributiebedrijven vaak in combinatie met particulieren worden gerealiseerd. De gunstige vewachting is gebaseerd op het feit dat bij de laatste ronde subsidie-aanvragen voor windturbines, de distriebutiebedrijven tweederde van de aanvragen voor hun rekening hebben genomen.

Volgens de plannen van de regering moet er in Nederland in het jaar 2000 zon 1000 MWe aan windenergieturbines staan. Tien jaar later moet dit vermogen zijn verdubbeld. Volgens professor W. Turkenburg van de Universiteit Utrecht is er in Nederland ruimte voor 3500 MWe opleverende windturbines. Daarmee dekken we dan ongeveer 10% van de elektriciteitsbehoefte.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels