Hoeveel windmolens heeft Nederland nodig?

Het klimaat moet worden gered. Als ik het debat en alle maatregelen goed begrijp, dan komt het erop neer dat Nederland veel meer elektriciteit zal gaan gebruiken om bijvoorbeeld auto te rijden en gebouwen te verwarmen. Het verbruik van olie en gas daalt, en de elektriciteit moet steeds meer duurzaam worden opgewekt via zonnepanelen en windmolens.

Hoeveel energie verbruikt Nederland? En is er een eenheid waarin je dit kunt uitdrukken? De beste eenheid hiervoor lijkt mij Kilowattuur (Kwh). Dit is de hoeveelheid stroom die ongeveer nodig is om een ouderwetse 40 watt gloeilamp 24 uur te laten branden. Een redelijk sportief persoon op een hometrainer kan op een dag ook wel 1 Kwh bij elkaar fietsen. Een Kwh kost de eindgebruiker ongeveer 21 cent, inclusief energiebelasting en BTW. Grootverbruikers betalen hooguit 10 cent voor een kilowattuur. Hier zie je eigenlijk al dat energie spotgoedkoop is. Voor 21 cent heb je de hele dag een spreekwoordelijke persoon op een hometrainer tot je beschikking die een aantal spaarlampen kan laten branden.

Volgens het CBS gebruikt Nederland 3,15 petajoule aan energie per jaar. Deze energie komt nu nog voornamelijk van olie, kolen en gas. We kunnen dit omrekenen naar kilowattuur, en dan kom je op 850 miljard kilowattuur. Ofwel (afgerond) 50.000 kilowattuur ofwel 50 megawattuur per persoon per jaar, inclusief verbruik van bedrijven en overheid. Hooguit 4% van dit geheel is het elektriciteitsverbruik thuis (gemiddeld huishouden: 3500 Kwh per jaar). De rest gaat op aan verwarmen, mobiliteit, het maken van spullen, enzovoorts.

Warmtepompen en elektrisch rijden gaan er waarschijnlijk voor zorgen dat het energieverbruik gaat dalen. Een auto zet ongeveer driekwart van de energie die in de brandstof besloten ligt, om in onnodige warmte. Een batterij van een elektrische auto daarentegen zet ruim 90% van de elektriciteit om in beweging. Een CV-ketel heeft een rendement van ongeveer 100% (de energie in gas wordt 100% gebruikt voor verwarmen van het huis). Een warmtepomp heeft een veel hoger rendement (300% of meer) omdat de energie niet wordt gebruikt voor directe verwarming, maar om warmte te verplaatsen. Daarnaast gaan warmtepompen meestal hand in hand met investeringen in woningisolatie waardoor het energieverbruik verder daalt.

Een nadeel van warmtepompen is dat ze voornamelijk laagcalorische warmte geven; de leidingen worden op zijn best comfortabel warm maar niet echt heet. Je hebt grotere radiatoren en vloerverwarming nodig, en oude, slecht geisoleerde huizen krijg je er niet mee warm. Er zijn nog wat meer nadelen. Maar dat terzijde, wellicht later meer hierover.

Hoeveel windmolens heeft Nederland nodig in het theoretische geval we de helft van de nu benodigde energie gaan opwekken via windmolens? Ik zie dan even af van wat praktische problemen zoals een enorme netverzwaring die nodig is voor de verregaande elektrificatie van het energieverbruik. En natuurlijk het grote probleem dat er vooralsnog geen handige methode is om elektriciteit op hele grote schaal op te slaan waardoor er een voortdurende mismatch tussen vraag en aanbod dreigt.

We kunnen hoe dan ook het beste alle molens in de Noordzee gaan plaatsen. Op het land is er nauwelijks plek voor, want we praten over enorme aantallen. Bovendien waait het op zee meer en zijn er minder klagende omwonenden.

Een moderne windmolen is een gevaarte dat bij gunstige wind (windkracht 4 a 5) 3 Megawatt aan stroom produceert (3.000 KWH per uur). Dat is bijna net zoveel als het stroomverbruik van een gezin in een jaar. We hebben echter net gezien dat dat stroomverbruik lang niet de energiebehoefte dekt. Verder is de wind niet altijd gunstig waardoor het rendement van een windmolen gemiddeld slechts 40% is.

Dat betekent dat 1 grote windmolen per jaar (365 dagen * 24 uur * 3MW * 40%) circa 10.510 megawatt produceert. Genoeg voor de totale energiebehoefte van 210 personen. Maar omdat we slechts de helft van de energiebehoefte met windmolens gaan opwekken gaan we uit van 1 windmolen per 420 personen.

17,08 miljoen delen door 420 geeft een behoefte van 40.666 windmolens. Verder moet er natuurlijk een enorme infrastructuur bijkomen aan onder meer omvormers en kabels.

Hoeveel ruimte nemen die molens eigenlijk in? Veel. Heel veel. Windmolens mogen namelijk niet te dicht op elkaar staan. Grote windmolens moeten ongeveer 700 meter uit elkaar worden gezet. Dat betekent dat je hooguit 2 molens per vierkante kilometer zee kunt plaatsen. Je hebt dus ruim 20.000 kilometer zee nodig om molens te plaatsen. Dat is een gebied dat ongeveer half zo groot is als Nederland, en ongeveer 3% van de Noordzee zal beslaan. Als Duitsland, Denemarken en het VK ook stukken Noordzee gaan claimen, dan verandert de Noordzee voor een groot deel van een open gebied in een windmolenpark. Geen idee wat dit betekent voor visserij en natuur.

Zanahoria schreef: ↑

31-12-2018 17:32

Jezus wat een verhaal. En wat is je punt nu?

Mijn punt: ik probeer de discussie wat beter te begrijpen. Wat is nu echt onze energiebehoefte, en wat betekent het als we hiervoor geen fossiele brandstoffen meer mogen gebruiken?

Morgen een topic over de naderende bevalling van onze cavia.