Klimaatstrategie - tussen ambitie en realisme - Wetenschappelijke ...

More documents

Recommendations

Info

2.2 in welke mate kan windenergie fossiele centrales vervangen? De productie van windelektriciteit vertoont heftige fluctuaties – per dag, per week, per seizoen – veel meer nog dan de wind zelf. Vaak waait het niet of nauwelijks. Bij windkracht 3 tot 4 begint een molen een beetje stroom op te wekken. Bij toenemende wind neemt de elektriciteitsproductie meer dan evenredig toe, met de ‘macht drie’. Bij windkracht 10 of meer worden de molens stilgezet, om overbelasting van de turbine te voorkomen. Hierdoor ligt het effectief vermogen per jaar ver onder het geïnstalleerd vermogen van de windturbines. Deze zogeheten load factor ligt in Europa op land op zo’n 20 procent van het opgesteld vermogen. In Nederland is dat, afhankelijk van de standplaats, 18-25 procent. Voor wind op zee, waarmee nog nauwelijks ervaring is opgedaan, hoopt men op 30 procent of meer (zie ook tekstbox 2). 5 Tekstbox 2 Spreiding van windenergie? Bij een sterkere geografische spreiding van windmolens kunnen fluctuaties in wind elkaar tot op zekere hoogte compenseren. Dan zou de behoefte aan reservecapaciteit lager zijn. Maar er zijn niet zo heel veel echt goede locaties voor windmolens. Het waait gemiddeld meer op zee dan op land, en meer in de kustgebieden dan landinwaarts. De gebieden met een groot aanbod van wind zijn geconcentreerd op specifieke plekken. In landen als Groot-Brittannië en Ierland zijn de windpatronen relatief uniform; dat geldt ook voor Scandinavië en Noord-Duitsland. Voor het compenseren van fluctuaties zou de elektriciteit daarom van erg ver moeten komen. De capaciteit van de hoofdkabels die de nationale netten verbinden is echter nu al overbelast. En naarmate in elk van die landen het aandeel van wind groter wordt, komen de problemen weer terug; men moet rekening houden met vergelijkbare windkracht over grote gebieden. Dat effectief vermogen is een gemiddelde. Windparken in Europa draaien twee derde van het jaar onder die 20 procent en een derde van het jaar onder de 10 procent (ucte 2005). 6 In perioden met een hoge energievraag (koude- of hittegolf) is er vaak weinig wind. Om een tekortschietend aanbod op piekuren of uitval van hele windmolenparken (bij windkracht 3 of lager) op te kunnen vangen, moet er betrouwbare reservecapaciteit achter de hand zijn. Om de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening te kunnen blijven garanderen, wordt in de literatuur ten eerste als vuistregel aangehouden dat – zolang er geen geschikte vorm van opslag van elektrische energie is gevonden, zie tekstbox 3 – het aandeel van windenergie in het elektriciteitssysteem niet boven 20-25 procent kan uitstijgen. Regionaal kan dat uiteraard meer zijn, zolang er voldoende beroep gedaan kan worden op import/export van elektriciteit van/naar omliggende gebieden (vergelijk Denemarken in de regio Scandinavië/Noord-Duitsland). bijlage 4 4 267
4 268 klimaatstrategie – tussen ambitie en realisme Tekstbox 3 Opslag van opgewekte elektriciteit? Voor opslag van met wind opgewekte energie circuleren enkele mogelijkheden: opslag van elektriciteit in batterijen; productie en ondergrondse opslag van gecomprimeerde lucht of verzadigde stoom; het pompen van water in bekkens om op een geschikt moment waterkracht te produceren; het produceren van waterstof om naderhand daarmee weer elektriciteit te produceren. Al deze opties gaan gepaard met conversieverliezen en extra kosten. De eerste drie hebben beperkte capaciteit, en grootschalige efficiënte toepassing van waterstof is vooralsnog toekomstmuziek. In welke mate kan een dergelijk aandeel van ‘wind’ fossiele centrales verdringen? Slechts een deel van het gemiddeld effectief windvermogen telt mee bij de capaciteit die men in het gehele systeem in tijden van piekvraag beschikbaar moet hebben. Dit deel is kleiner naarmate het aandeel van wind in de totale elektriciteitsproductie groter is, want dan nemen de potentiële schommelingen in het systeem toe (het aandeel van conventionele centrales is dan immers navenant kleiner). Een kleiner deel van het effectief vermogen kan dan als ‘zeker’ beschouwd worden. 7 Tegen deze achtergrond wordt vervolgens in de verschillende studies de benodigde reservecapaciteit bij een gegeven penetratie van wind verschillend berekend. De cpb-studie komt voor 2020, bij een aandeel van wind van circa 15 procent op een capaciteitsfactor rond de 20 procent van het geïnstalleerd vermogen. 8 De recente, in Duitsland gezaghebbende dena-studie (2005) concludeert dat de in Duitsland beoogde uitbouw van windenergie uitkomt op slechts 6 procent. Per 6000 mw kan dan één kolencentrale van 360 mw wegvallen. Soens (2005) concludeert in zijn dissertatie dat in België de capaciteitsfactor bij een geïnstalleerd vermogen van 5000 mw zou dalen tot onder de 10 procent. Voss (2003) spreekt over een ‘capaciteitskrediet’ van 10-13 procent van de geïnstalleerde onshore-windmolencapaciteit en 16-20 procent van de offshore-capaciteit. De conclusie moet zijn dat windmolenparken fossiele centrales slechts met een fractie van het geïnstalleerd vermogen kunnen vervangen, en die fractie neemt af naarmate het aandeel van wind toeneemt (zie onder meer Schultz et al. 2004; ucte 2005; Soens 2005; White 2004; Liu et al. 2005; Pitt et al. 2005; Ilex Energy Consulting 2002; e-on 2004; Alt 2005; Eirgrid 2004; Royal Academy of Engineering 2004; Verrips et al. 2005). De conclusie is (a) dat het potentieel van wind de komende decennia beperkt is tot zo’n 20 procent van de op te wekken elektriciteit; dat is 6-7 procent van de primaire energievoorziening; en (b) dat de mate waarin daarmee fossiele energiecentrales worden vervangen, daar nog belangrijk onder blijft. 2.3 het mitigatiepotentieel van windenergie Als het aandeel van windenergie beperkt moet blijven tot hooguit 20-25 procent van de elektriciteit, dan is dat ook het maximum voor de bijdrage aan de co2reductie in de elektriciteitssector. Dat komt neer op maximaal 6-7 procent van de
Page 1 and 2:
Klimaatstrategie - W E T E N S C H
Page 3 and 4:
De Wetenschappelijke Raad voor het
Page 5:
Omslagfoto: © Corbis Omslagontwerp
Page 9 and 10:
8 klimaatstrategie - tussen ambitie
Page 11 and 12:
10 klimaatstrategie - tussen ambiti
Page 13 and 14:
Page 15 and 16:
Page 17:
Page 21 and 22:
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
Page 51 and 52:
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
Page 59 and 60:
Page 61 and 62:
Page 63 and 64:
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
100 klimaatstrategie - tussen ambit
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
Page 193 and 194:
Page 195 and 196:
Page 197 and 198:
Page 199 and 200:
Page 201 and 202:
Page 203 and 204:
Page 205 and 206:
Page 207 and 208:
Page 209 and 210:
Page 211 and 212:
Page 213 and 214:
Page 215 and 216:
Page 217 and 218: 216 klimaatstrategie - tussen ambit
Page 235: 234 klimaatstrategie - tussen ambit
Page 239 and 240: 1 238 klimaatstrategie - tussen amb
Page 267: 4 266 klimaatstrategie - tussen amb
Page 319 and 320:
8 318 klimaatstrategie - tussen amb
Page 321 and 322:
Page 323 and 324:
Page 325 and 326:
Page 327 and 328:
Page 329 and 330:
Page 331 and 332:
Page 333 and 334:
10 332 klimaatstrategie - tussen am
Page 335 and 336:
Page 337 and 338:
Page 339 and 340:
Page 341 and 342:
Page 343 and 344:
Page 345 and 346:
Page 347 and 348:
show all

Klimaatstrategie - tussen ambitie en realisme - Wetenschappelijke ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?