Windturbines worden
slechts een enkele keer ingezet voor lokaal verbruik ter plekke, vooral in afgelegen gebieden. Elders moeten ze dus
aan het elektriciteitsnet worden
gekoppeld en dat is helemaal niet zo eenvoudig als het lijkt.
Variabel aanbod
Een harde, onveranderlijke
natuurkundige wet verklaart waarom koppeling aan het net niet simpel is: de
output van een windturbine varieert met de derde macht van de windsnelheid. Als
de windsnelheid met een factor 2 toeneemt of vermindert, stijgt of daalt de
productie van een windturbine dus met een factor 8. Die extreme variabiliteit
van windenergie is natuurlijk geen probleem voor een paar turbines, maar dat
verandert als de bijdrage van windenergie aan de totale elektriciteitsproductie
tussen de 5 en de 10% komt. Wij zijn in
Nederland nog niet zover – de teller staat hier op ongeveer 4% – maar de ervaringen in Duitsland en Denemarken
geven aan waarop we moeten rekenen.
In Duitsland is het
aandeel windenergie op dit moment gemiddeld ongeveer 8%. Echter, een studie van
E.ON wijst uit dat in de praktijk de bijdrage van windenergie aan de totale
elektriciteitsproductie kan variëren van
0,2% tot 38% . Gevolg is dat in Duitsland hele windparken moeten worden afgekoppeld
van het net omdat het zo hard waait dat het hoogspanningsnet het aanbod van windenergie
niet kan verwerken. Al even regelmatig wordt in Duitsland een overschot aan
elektriciteit als gevolg van veel wind verkocht tegen afbraakprijzen of zelfs
door het aanbieden van een vergoeding aan de afnemer, meestal een industriële
grootconsument. Teveel wind is dus een probleem, maar dat geldt ook voor te
weinig wind want U en ik willen wel
leveringszekerheid. En dus moet er voor elke MW aan windenergie steeds ook
bijna een MW klaar staan in conventionele centrales om direct in te springen
als de wind wegvalt.
De laatste tijd
wordt er ook nagedacht over aan andere
manier om de variabiliteit van windenergie op te vangen: regel niet de output
van conventionele centrales bij, maar regel de vraag via z.g. “smart
grids”. Simpel gezegd: als de wind
wegvalt en conventionele centrales kunnen niet snel genoeg (of goedkoop genoeg)
bijgeregeld worden, zet dan op afstand, bijvoorbeeld, de ijskasten van 100.000
huishoudens een uurtje uit. Dat zal meestal niet eens worden opgemerkt en het
brengt vraag en aanbod van elektriciteit weer snel in evenwicht. Goedkoop zal
die technologie echter niet zijn, terwijl via smart grids de beheerders van
netwerken heel veel informatie kunnen verzamelen over het gedrag van mensen in
de eigen woning. Naast de kosten zijn er dus ook privacy-risico’s.
Vanwege die (extreme)
variabiliteit is windenergie dus niet een vervanging van conventionele
centrales. En dus komen de investeringen in,
en kosten van windenergie nooit in plaats van de investeringen in, en
kosten van energie uit conventionele
centrales – het komt er altijd bovenop. Dat geldt dus ook voor de CO2 die gaat
zitten in het bouwen van windturbines en windparken: ook dat komt niet in
plaats van de CO2 die anders zou gaan zitten in de bouw van conventionele
centrales, maar komt er bovenop.
Drie gevolgen
Het huidige
systeem van elektriciteitsproductie is uitermate efficiënt juist omdat het
uitgaat van een redelijk voorspelbare vraag en van centrales die daarop goed ingeregeld
kunnen worden. Daarom is het rendement van een conventionele centrale maar
liefst 55% . Om de variabiliteit van windenergie op te vangen wordt gebruikt
gemaakt van z.g. “piekscheerders”, meestal snelstartende gasturbine-centrales.
Die echter maar een rendement hebben van 30%. En dus daalt het gemiddelde
rendement van conventionele centrales in de mate waarin er gebruik gemaakt moet
worden van piekscheerders. Dat lagere gemiddelde rendement –dus meer brandstof
per kWh- leidt onvermijdelijk tot een hogere gemiddelde CO2 uitstoot van
conventionele centrales. Over de mate waarin woedt een verhitte discussie,
vooral over de vraag of en wanneer de CO2 winst door windenergie verdwijnt als
gevolg van de hogere CO2 uitstoot van conventionele centrales. Ik beperk mij
hier tor het aanhalen van zegsman van NUON
die in een recent interview aangaf dat in zijn bedrijf windenergie heeft geleid
tot een hogere CO2 uitstoot over de totale elektriciteitsproductie.
Bij die conclusie
zal ook een tweede aspect een rol spelen. Windenergie heeft voorrang op het
net, piekscheerders vangen kortere
termijn variaties op, maar zeker nu ze geprivatiseerd zijn, kiezen
energiebedrijven ook nog eens voor de goedkoopste brandstof. En dat is steenkool,
vooral omdat de VS massaal overschakelen op schaliegas. En dus draaien in
Nederland de kolencentrales volop en staat er een vermogen (in MW’s en in geld)
aan gasgestookte centrales stil. Windenergie speelt daarbij een rol omdat de
variabele kosten van windenergie lager zijn dan van conventionele centrales. In
wat wordt aangeduid als de “merit order” drukt windenergie – zodra het online
komt – gasgestookte centrales weg omdat die op dit moment de hoogste variabele
kosten hebben. Zodat steenkoolcentrales overblijven. Die wèl twee tot drie keer
zoveel CO2 uitstoten als gasgestookte centrales! En dus produceert NUON overall
met windenergie meer CO2 dan zonder. Het zal bij andere energiebedrijven niet anders zijn.
Er is tenslotte
ook nog een financieel gevolg. Het aansluiten van windparken op het net is al
niet goedkoop – zeker niet als er gebruik wordt gemaakt van ondergrondse kabels
– maar daar blijft het niet bij. Ook tussenstations, hoogspanningsnetten en regelsystemen moeten worden aangepast.
Tennet schat dat voor het Duitse en Nederlandse netwerk dat bij Tennet in
beheer is, er in de komende 10 jaar in totaal tussen de 9 en 11 miljard
geïnvesteerd moet worden om het geschikt te maken voor een groter aanbod van
windenergie, zowel vanuit land als vanuit zee. Dat bedrag stijgt nog als er ook
“smart grids” moeten komen. Ook die kosten zullen hun weg vinden naar de
energierekening van huishoudens. En dat allemaal naast en bovenop wat
huishoudend nu al betalen aan Energiebelasting om de subsidiepotten te vullen.
Geen wonder dat in
de twee landen met de meeste windenergie – Denemarken en Duitsland – de prijs
per kWh hoger is dan overal elders te wereld. En dit terwijl in de VS de
energieprijzen dalen – ook voor het bedrijfsleven (= werkgelegenheid) – door de opkomst van schaliegas. En dit ook
nog eens terwijl de CO2 winst van windenergie ter discussie staat – om niet te
zeggen: twijfelachtig is.
Hierna
even pauze tot 23 mei vanwege verblijf in het buitenland.
Albert
Koers
Comité
Hou Friesland Mooi