Iets buiten het Engelse stadje Swaffham bezocht ik de naar verluidt enige moderne windturbine ter wereld die open is voor het publiek.
En met ‘open’ bedoel ik: je kunt hem beklimmen. Althans, als je geen hartaandoening hebt, claustrofobisch bent of hoogtevrees hebt – voorwaarden die een vriendelijke Engelsman stuk voor stuk met je doorneemt aan de kassa.
Het valt dan ook niet mee, een wenteltrap van 304 stalen treetjes beklimmen binnenin een taps toelopende paal die, naar mate je hoger komt, ook nog eens steeds heftiger heen en weer blijkt te zwiepen.
Waarom NASA een sonde naar Jupitermaan Europa stuurt – en waar hij naar op zoek is
NASA is onderweg naar een van Jupiters ijsmanen om te onderzoeken of deze leven kan herbergen. Wat is er zo speciaal aan Europa?
Maar wat een ervaring! Foto’s en filmpjes schieten tekort om het over te brengen, maar voor een begin van een indruk, speel onderstaand filmpje groot af. Wiebel daarbij een meter heen en weer op uw stoel, en stelt u zich het machtig zwiepende geluid voor van de 35 meter lange rotorbladen: zwissssj… zwissssj… zwissssj.
Een prachtig gevaarte, zo’n windmolen. Maar is het ook meer dan een kostbare kermisattractie? Iets dat stroom opwekt, bijvoorbeeld? Dat zou natuurlijk wel zo aardig zijn.
De mevrouw die de rondleiding verzorgde – het zal je werk zijn, driemaal daags zo’n trap beklimmen – verzekerde: de windmolen van Swaffham wekt 2 megawatt op. Genoeg om een derde van het stadje onderaan de turbine van stroom te voorzien, zegde ze op.
Toen ik er was, stond er een lekker windje: 4,9 meter per seconde, ofwel windkracht 3. De molen draaide er vrolijk op los. Toch wekte de turbine slechts een bedroevende 110 kilowatt aan elektrisch vermogen op, meldde een digitaal bordje onderaan de molen. Niet eens genoeg om één op de honderd huizen in Swaffham van stroom te voorzien. En amper een twintigste van wat de turbine vermag.
Dat is de pest met windenergie: het moet maar net genoeg waaien. De beheerders van de windmolen hadden die achilleshiel een beetje verstopt, bovenin de molen, op een geplastificeerd velletje aan de muur:
Een grafiek die de meeste mensen, geabsorbeerd door het adembenemende uitzicht daarboven, ter kennisgeving aannemen (de bezoekers waarmee ik de windturbine beklom, in elk geval wel). Terwijl het toch zo’n aardige grafiek is.
Kijk maar eens goed. Pas bij windkracht 5 (8 m/s) begint de molen noemenswaardig energie op te wekken (de blauwe lijn). En vanaf windkracht 6 à 7 (13 m/s) loopt hij als een, nou ja, als een zonnetje.
Bij storm draait de molen zijn wieken, zodat hij – slim! – toch nog vol vermogen weet te genereren. De efficiency van de opwekking (de gele lijn) valt dan terug tot een miezerige paar procent: het apparaat oogst maar heel weinig van de energie die daarbuiten beschikbaar is.
De reden is simpel, want de pest met windenergie zit dieper. Het vermogen van windenergie is evenredig met de windsnelheid tot de derde macht. Ofwel: een twee keer zo zwakke wind, en het vermogen valt acht keer zo laag uit (2 x 2 x 2).
Er is dus maar een heel klein scala van windsnelheden waarbij de turbine lekker energie opwekt. En het ergste is: dat is een natuurkundige eigenschap van de wind. Geen technische slimmigheid kan het oplossen. Het zijn de natuurwetten zelf, die dwarsliggen.
Om precies te zijn: P = r x d x v^3, of in woorden: het vermogen (P) is de dichtheid van lucht (r) maal de diameter van de rotor (d) maal de windsnelheid tot de macht drie.
En die dichtheid is de échte pest: die is van lucht erg laag, zo’n 1,2 kilogram per per kuub. Vandaar dat je je in wind van 10 meter per seconde nog kunt fietsen, terwijl een rivier je bij die stroomsnelheid onherroepelijk meesleurt.
Ze waren ook zo vriendelijk om te vermelden hoeveel energie de windmolen in totaal heeft opgewekt, daar op het bord onderaan de turbine. De molen had in de twaalf jaar dat hij er stond al 38.371.505 kilowattuur aan stroom opgewekt, in 92.280 uur tijd:
Alweer getallen waar je blanco naar kunt staren. Totdat je het uitrekent: 92.280 werkzame uren in twaalf jaar tijd: dat komt erop neer dat de turbine 12 procent van de tijd heeft stilgestaan. Omdat hij in reparatie was of, dat ook, omdat er niet genoeg wind was.
En het vermogen? Gemiddeld wekt dit stoere apparaat dus slechts 18,3 procent van de energie op die de fabrikant had beloofd (in jargon heet dit percentage de ‘productiefactor’).
De turbine, waarvan ze zeiden dat hij 2000 kilowatt aan stroom opwekt, genereert in werkelijkheid gemiddeld slechts 365 kilowatt, met grote pieken, maar ook heel veel dalen. In plaats van tweederde van het stadje, voorziet hij van iedere 100 huishoudens er maar 11 van stroom.
Ik weet niet hoe het met u zit, maar erg gerust dat windenergie ons gaat redden ben ik er niet op.
