Windenergie - Brief aan een charmante buurvrouw

Beste buurvrouw,

Je was verbaasd over mijn afwijzing van windturbines als element in ons stroomnet en je reageerde met: 'Ik vind ze wel mooi.'

Over smaak valt niet te twisten, maar er is meer dan smaak in het spel.

Hiervoor moet je eens gaan praten met de leden van de vereniging van omwonenden van windturbines. Dan hoor je hartverscheurende verhalen van mensen, die weg willen uit hun huis dat door de plaatsing van zwaaipalen onverkoopbaar is geworden. Plekken op land waar dit niet het geval is, zijn zeldzaam in ons overbevolkte land. Die palen moeten toch wel erg nodig zijn om onze regering het besluit te doen nemen om via de crisis en herstelwet (1) tegen de wil van zijn eigen burgers en met uitsluiting van de lagere overheden grote delen van ons platteland te bestemmen als zwaaipaalterrein. Hierover heeft prof Pieter Lukkes, een sociaal geograaf, die voor de overheid veel ruimtelijke ordeningsprojecten gedaan heeft, een behartigenswaardig stuk geschreven onder de titel: 'Nut en noodzaak van windenergie in het energieakkoord'.

Het motto van zijn betoog is: 'Het land dat zelf de crisis- en herstelwet toepast moet zwijgen over de democratie in andere landen.'

Deze brief gaat over windenergie en een beetje over biomassa, maar het begrip CO2 komt in dit epistel niet voor. CO2 besparing is brandstofbesparing en hier bespreek ik de brandstofbesparing door windenergie. De opwarming van de aarde is geen onderwerp van deze brief, want die is 17 jaar geleden gestopt.

De eerste voorwaarde voor het bestaan van een moderne samenleving is een ongestoorde energievoorziening tegen een lage prijs. Groei van welvaart is in de geschiedenis altijd samengegaan met het beschikken over betere en/of goedkopere energiebronnen. Zo was onze welvaart in de zeventiende eeuw voor een groot deel te danken aan de beschikbaarheid van turf als brandstof en later de windmolen als energiebron voor de industrie.

Kolen hebben de industriële revolutie van de 19e eeuw mogelijk gemaakt. De twintigste eeuw was de eeuw van olie en gas met de bijbehorende ontwikkeling van mobiliteit en de complete elektrificatie van de samenleving.

Het elektriciteitsnet is in de afgelopen eeuw ontwikkeld tot een van de betrouwbaarste ter wereld en die verworvenheid is essentieel voor het functioneren van onze maatschappij. ...

Sommige propagandisten van een duurzame samenleving zien in de 21ste eeuw een terugkeer naar het Arcadië van de windmolens en de trekschuit en zij denken de wereld te redden met het verbranden van bos en landbouwproducten als vervanging van kolen en gas. De onzinnigheid van “biobrandstoffen” is onder andere aangetoond in een document van de Koninklijke Academie van Wetenschappen (2), hoewel die club toch het begrip duurzaam hoog in het vaandel heeft. De wetenschappelijke integriteit heeft het hier gewonnen van de groene tijdgeest. De KNAW is onmiddellijk in de ban gedaan door de groene lobby, waarbij persoonlijke aanvallen het voornaamste wapen vormden. Een verbaasde reactie van Martijn Katan werd gepubliceerd in het tijdschrift 'Vork' van maart 2015.

Een citaat:

De conclusie was dat biobrandstof voor auto’s en houtstook in kolencentrales niet of nauwelijks bijdragen aan besparing van CO2-uitstoot. Ik was een van de drie auteurs ervan en ik verwachtte stevige kritiek. Ik was er echter niet op voorbereid dat een prominente biomassa-onderzoeker het visiedocument en de auteurs ervan in de krant zou uitmaken voor ‘schizofreen’, ‘gelogen’, ‘absurd slecht’ en ‘bewust verdraaid’. Vanwaar die ongebruikelijke krachttermen? Einde citaat. Betere argumenten dan schelden zijn er blijkbaar niet.

De lobby van de windindustrie heeft samen met organisaties als Urgenda (Nijpels, Minnesma), Greenpeace (Samsom, Borren) en Milieudefensie (van Tongeren) ervoor gezorgd, dat zonder discussie over nut en noodzaak er miljarden gemeenschapsgeld gestoken wordt in wat over 20 jaar de duurste hoop schroot in onze geschiedenis zal blijken te zijn. Dit is gedaan door middel van het Energieakkoord waarin 40 (!) maatschappelijke organisaties onder leiding van bovengenoemde groene voorgangers hebben besloten hoe Nederland zijn energievoorziening moet inrichten in de komende 30 jaar. Een onderdeel hiervan is, dat in 2020 er 10500 megawatt windvermogen in Nederland moet staan verdeeld over 4000 zwaaipalen. Hierbij is geen woord vuil gemaakt aan de mogelijk onaangename gevolgen van dit besluit in financieel, maatschappelijk en technisch opzicht, De deskundigen, die wat kanttekeningen hadden kunnen plaatsen bij het groene enthousiasme, waren niet uitgenodigd op het feestje.

De vragen die onze groep al jaren bezig houden zijn:
Wat is de invloed van windstroom op ons stroomnet?
Doen die dingen datgene waar zij voor gebouwd worden?
Wat kost het?

De korte antwoorden op deze drie vragen zijn: 'Slecht', 'Nee' en 'Veel'

De rest van dit betoog gaat hier nader op in.

Windenergie heeft een paar eigenschappen, die windstroom ongeschikt maakt voor inpassing in ons distributienet.

1. Wij willen dat het licht aangaat als de schakelaar omgaat, dus wij willen vraag gestuurde stroom. De klassieke centrales zijn daar op ingericht, want de generatoren regelen de stroomproductie naar de vraag. De centrales werken “vraag gestuurd”. Dit kan windstroom niet, integendeel: De hoeveelheid energie, die een windturbine kan leveren is evenredig met de derde macht van de windsnelheid. Dit betekent, dat een wind met een snelheid van 10 meter per seconde achtmaal zoveel energie bevat als een wind van 5 m/sec. De stroomopbrengst is dus extreem gevoelig voor de windsnelheid, maar de wind blaast als de wind er zin in heeft. Windstroom bestellen op het moment dat jij de was wil doen is dus niet mogelijk. Dit heet in ingenieurstaal: Wind levert alleen aanbod gestuurde stroom. De overbrugging tussen aanbod en vraag wordt in de handel opgelost door opslag van goederen, maar elektriciteit is een heel speciale grondstof. Grote hoeveelheden stroom opslaan is alleen mogelijk door het oppompen van water en daarna de energie terugwinnen uit het terugstromende water. Deze mogelijkheid hebben wij in Nederland niet, dus het aanbod van stroom moet elk moment gelijk zijn aan de vraag ernaar. De regering heeft op aandringen van de groene beweging vastgesteld, dat windstroom absolute voorrang heeft op het net. Centrales moeten dus terug regelen bij veel wind ook als het eigenlijk niet kan. In Nederland zonder opslag van elektriciteit kunnen de klassieke centrales niet vervangen kunnen worden door zwaaipalen, het enig zekere effect van het plaatsen van 6000 MW aan zwaaipalen is een verlaging van het brandstofrendement van de bestaande centrales.

2. De productie van de Nederlandse windturbines is gemiddeld 22% van de maximaal haalbare opbrengst, dus 78% van de tijd staan zij stil of anders gezegd: De gemiddelde opbrengst is maar 22% van het vermogen. De figuren 1 en 2 laten de gevolgen zien van de grilligheid van de wind op de stroomproductie. Wanneer men dus weer juicht over de installatie van zoveel megawatt aan windenergie, dan moet dat getal door vier gedeeld worden om de werkelijke opbrengst van die palen te schatten.

3. De dichtheid van lucht dus van windenergie is heel klein. Het gevolg is, dat de wieken een groot oppervlak moeten bestrijken om een enigszins redelijke hoeveelheid stroom te kunnen opwekken. De palen moeten ook ver uit elkaar staan door windschaduw. Een zwaaipaal met een vermogen van 3 megawatt heeft daarom een oppervlak van 0,5 vierkante kilometer nodig. De doelstelling van het energieakkoord is 6000 MW wind op land in 2020. Een windpark van 6000 MW beslaat dus een gebied van 1000 km2. In werkelijkheid is het getroffen gebied veel groter door randeffecten van al die kleine clusters van zwaaipalen. Een gebied ter grootte van de provincie Utrecht zal bestemd moeten worden voor het opwekken van een paar procent van ons energieverbruik.

4. De technische levensduur van een zwaaipaal is maximaal 20 jaar, maar de levensduur in Nederland is beperkt door het feit, dat subsidies verstrekt worden over een periode van 15 jaar. Zonder subsidie leveren die dingen zelfs te weinig op om verzekering en onderhoud van te betalen, dus worden zij elke 15 jaar en soms eerder vervangen door nieuwe subsidieslurpers. Het continu bouwen, afbreken en weer opbouwen van zwaaipalen vergt ongeveer 10% van de opgewekte windstroom., maar door de rendementseffecten beschreven in punt 2 gaat zeker 30% van de energiewinst verloren. Deze analyse maakt gebruik van het begrip EROI: The Energy Returned over the Energy Invested. Berekeningen laten zien, dat alle groene energieopwekking een EROI heeft onder de vijf. De minimum waarde om met een bepaalde techniek onze maatschappij van energie te voorzien is tien. Het arcadië van de groene activisten kan inderdaad wel bestaan op groene energie, maar ik betwijfel of zij het volhouden als zij met de werkelijkheid geconfronteerd worden.

Men zegt vaak over de variatie van het aanbod van windstroom: 'Het waait toch wel ergens', maar de praktijk laat iets anders zien.

Afbeelding 1.

Een Engels onderzoek laat aan de hand van geregistreerde windsnelheden zien, dat 10 gigawatt aan windenergie verspreid over heel Schotland en Engeland het volgende resultaat geeft:

Afbeelding 2.

Een bijkomend probleem voor de Nederlandse windindustrie is, dat het in Engeland gemiddeld harder waait dan bij ons.

Smart grids
Een oplossing die vaak genoemd wordt is het aanpassen van de vraag aan het aanbod. Hiervoor worden 'smart grids' (intelligente stroomnetten) en bijbehorende slimme meters aangeprezen. Dit is oude wijn in nieuwe zakken, want nachtstroom is al heel lang goedkoper dan stroom overdag. De ouderwetse dag/nachtstroommeter heeft daarnaast ook het voordeel, dat hij niet uitgelezen kan worden door lieden als netbeheerders, dieven en woningbouwcorporaties ….

Twee systemen
Hoeveel molens er ook gebouwd gaan worden, de klassieke centrales blijven bestaan, want zij zullen altijd voor de betrouwbaarheid van de stroomlevering moeten zorgen. Dit betekent dus, dat al die wind turbines alleen maar overcapaciteit zijn. Na het bouwen van al die zwaaipalen hebben wij dus 2 energiesystemen, die beiden met verlies zullen draaien: de windenergie, omdat de bedrijfstak door subsidies overeind gehouden wordt, de centrales, omdat het normale aantal bedrijfsuren niet meer gehaald wordt. Daarnaast moeten de centrales in deellast draaien, zodat er extra brandstof verstookt wordt, soms draaien zij alleen om klaar te staan om in te springen op het moment dat de wind wegvalt.

Een koude start van een grote centrale duurt lang en kost tussen de 20 000 en 50 000 euro aan brandstof en extra onderhoud. Een centrale draait dus liever door, dan dat er helemaal gestopt wordt. Om die koude start te vermijden neemt men genoegen met lage prijzen. Als het hard waait is er per definitie een overschot aan stroom, dus dan is de prijs op de stroommarkt laag. Het Centraal Planbureau voorzag dit al enkele jaren geleden en bedacht hiervoor de term “profieleffect”. In Duitsland en in Denemarken worden stroomprijzen bij harde wind soms zelfs negatief. Dit kan, omdat windstroom door de subsidie zelfs geld oplevert voor de eigenaar van een zwaaipaal tijdens perioden van negatieve stroomprijzen. De bedrijfsvoering van de klassieke centrales wordt hierdoor vrijwel onmogelijk en men zoekt de goedkoopste manier om toch te overleven. Kolen zijn goedkoop, dus kolencentrales draaien en gascentrales staan stil.

De beurswaarde van de Europese stroomleveranciers is de laatste 5 jaar met 600 miljard euro gedaald. Prima roept de groene activist, maar hij schrijft zijn stukken wel bij het elektrisch licht van een kolencentrale.

De onschuldige burger denkt nu: 'Fijn die lage prijzen door het inzetten van zwaaipalen.' Hier komt hij van koude kermis thuis, want de prijs voor stroom voor kleinverbruikers in Duitsland en Denemarken is de hoogste van de wereld en rap stijgende. Dit komt door de kosten van wat in Duitsland de Energiewende heet. De subsidies op groene energie worden verhaald op de kleinverbruiker, de grote industrie betaalt niet mee. De subsidies voor het vergroenen van onze stroomvoorziening worden dus betaald door de mensen met een kleine beurs. De Nederlandse energieheffing en de Duitse EEG-Umlage zijn de meest asociale belastingen, die ooit zijn ingevoerd.

In de discussies over de Duitse Energiewende en het Nederlandse energieakkoord wordt altijd gedaan of de wereld over 20 jaar zonder brandstof zit, als wij niet onmiddellijk ophouden met het gebruik van fossiele brandstoffen. Die brandstoffen raken een keer op, maar is er echt zo’n haast bij? Iedereen in de energiewereld kijkt elk jaar naar de publicatie: 'BP Statistical Review of World Energy'. Hierin stond tot verleden jaar, dat de aangetoonde winbare voorraden gas en olie voldoende zijn voor 50 jaar verbruik. Dit staat er al jaren in, dus elk jaar wordt er net zoveel gevonden als er verstookt wordt. Schaliegas heeft dit op zijn kop gezet, dus de schatting van de gasvoorraad is minstens verdubbeld. Kolen zijn er nog voor honderden jaren. Er is dus tijd genoeg om een verstandige energietransitie voor te bereiden.

De brandstofbesparing
In de discussie over de kosten van alternatieve energiebronnen vliegen de miljarden je om de oren, maar hoeveel windstroom gaat er geproduceerd worden in vergelijking met het energieverbruik in Nederland? Hiervoor zijn cijfers van het centraal bureau voor de statistiek beschikbaar samen met de berekende opbrengst van alle zwaaipalen. Dit wordt uitvoerig besproken in een artikel over 'De besparing van brandstof en CO2 uitstoot door Windenergie' (3)

Windstroom kan in 2023 25% van het stroomverbruik leveren, maar dit is maar 3,2% van het totale energieverbruik. Olie en gas zijn ook nodig om de auto te laten rijden, ons huis te verwarmen en plastics van te maken. De 3% is een bruto cijfer, maar daar gaat het een en ander vanaf door de effecten van de grilligheid van de wind. Verder is het opmerkelijk, dat minister Kamp c.s. altijd spreken over 14 of 16% aandeel duurzame energie, maar dat het woord brandstofbesparing daar kennelijk slecht bijpast. De bijeffecten ofwel 'the dirty details' passen niet in dat beeld.

Ons onderzoek heeft zich toegespitst op de effecten, die de inpassing van windstroom heeft op de klassieke centrales, die kolen of gas verstoken.

De grote moeilijkheid bij dit onderzoek is, dat centrales de gegevens over het brandstofverbruik niet openbaar willen maken met het argument, dat dit concurrentiegevoelige informatie zou zijn. Wij hebben de minister van EZ (Kamp) herhaaldelijk gevraagd om deze cijfers, maar de minister is niet geïnteresseerd. Ik denk dat dit is, omdat uit deze cijfers zonneklaar zou blijken, dat de besparing aan brandstof door inpassing van windstroom minimaal is.

Uit gegevens uit Ierland, Spanje en Colorado wordt afgeleid, dat de geplande 10 gigawatt aan windenergie minder dan de helft van de verwachte brandstofbesparing zal geven. Daarnaast zijn er nog andere elementen zoals de benodigde netuitbreiding en de zelfenergie van zwaaipalen, die maken, dat de netto besparing van brandstof een factor drie lager zal liggen, dan de verwachting. Dit betekent dus, dat de netto besparing van brandstof door 4000 zwaaipalen te land en ter zee op te stellen, ongeveer 1 procent van het totale brandstofverbruik van Nederland zal bedragen. De artikelen van onze groep over dit onderwerp kunnen gelezen worden op de webstek van Kees le Pair.

Mijn laatste artikel staat op De Dagelijkse Standaard.

De discussie onder dit artikel eindigt als volgt:

Vruggink:
'Tegenover het alleszins redelijke verhaal van Udo staat een leger van experts wereldwijd die wel degelijk ook een redelijke onderbouwing geven waarom windmolens steeds beter geïntegreerd worden. Ik als leek moet dan maar bepalen wie er dicht bij de waarheid is?'

Udo:
Ik zou graag kennis maken met dit legertje experts, maar dan graag experts, die niet hun brood verdienen met het propageren van windenergie. Zie hiervoor ook het onzinantwoord van minister Kamp op onze kritiek (4). De ambtenaren op EZ kennen de experts, die ons verhaal moeten weerleggen, kennelijk ook niet.

Het ECN is het enige 'onafhankelijke' instituut, dat zich in Nederland met windenergie bezig houdt. Herhaalde contacten met hen eindigden of in een erkenning dat zij het bij het verkeerde eind hadden (de raming van 4,5 miljard voor het energieakkoord ging naar 18 miljard) of eindigde in een diep stilzwijgen (de opbrengst van zwaaipalen op land en de ontwikkeling van de stroomprijs).

Er verschijnt over deze discussie nog niet veel in de landelijke pers, maar soms is er een journalist, die naar ons wil luisteren. Zie het artikel in de Telegraaf van 17 oktober 2014.

Na het visiedocument over biomassa moet het KNAW ook maar eens een artikel over nut en noodzaak van windenergie schrijven.

Ik wil deze brief eindigen met een positieve noot, want naast het falen van groene energie is er ook een positieve ontwikkeling in de energietechnologie. Kernenergie is namelijk het enige alternatief voor fossiele brandstoffen. Het is niet nodig om direct in de stress te schieten over kernrampen en kernafval, want ten eerste is er tot nu toe maar 1 ramp gebeurd door menselijk ingrijpen (Tsjernobyl) en ten tweede is er een nieuwe technologie, die zelfs die theoretische mogelijkheid vermijdt en die ook het afvalprobleem definitief oplost.

Het alternatief is de thorium cyclus. Thorium is een splijtbaar element net als uranium. De keus is 70 jaar geleden gevallen op uranium, omdat je van het restmateriaal atoombommen kan maken. Dit is buiten Iran niet meer aan de orde en er is nu een groep mensen, ook in Nederland, die een thorium reactor wil ontwikkelen. De belangrijkste bezwaren tegen kerncentrales, zoals het gevaar voor het smelten van de reactorkern door het wegvallen van het koelmiddel en het afvalprobleem, zijn bij deze techniek niet aan de orde. In China is men er al redelijk ver mee. Als een paar procent van de miljarden, die nu aan windenergie verspild worden naar het Delftse onderzoek zou gaan, dan kan voor 2040 een thorium reactor draaien. Op 17 april 2015 is er op de TH Delft een symposium met meer dan 200 deelnemers over deze techniek.

1. De crisis en herstelwet is ingevoerd om het Rijk de mogelijkheid te geven om tegen de wil van burgers en lagere overheden bepaalde projecten toch te realiseren. Voor windenergie betekent dit concreet, dat een project, dat meer dan 100 MW aan vermogen bevat, onder de verantwoordelijkheid van den Haag valt.

2. M. Katan, Louise Vet en Rudy Rabbinge.
http://www.knaw.nl/nl/actueel/publicaties/visiedocument-biobrandstof

3. Udo, C. le Pair, K. de Groot, A. H.M. Verkooijen, en C. van den Berg,
http://www.clepair.net/windbesparing.html

4. Een compilatie van de briefwisseling met min. Kamp staat in:
http://www.dagelijksestandaard.nl/2014/11/hoe-minister-kamp-water-kookt/#more-54503

Aldus Fred Udo.

Voor mijn eerdere DDS–bijdragen zie hier.