25-08-2015 15:50 | Door: Thijs ten Brinck

Een Amerikaans-Duits onderzoek claimt dat grote windparken veel minder elektriciteit opwekken dan eerder gedacht. Deense offshore windparken tonen een positiever beeld.

Onderzoekers van het Duitse Max-Planck Instituut stellen op basis van modelberekeningen dat grote windparken maximaal 1 watt elektriciteit per vierkante meter kunnen opwekken. Doordat elke windturbine de wind afremt, is er een maximum aan het aantal windturbines per oppervlak.

De Telegraaf en BNR schrijven op basis van dit onderzoek dat windparken, zoals het geplande offshore windpark voor de Zeeuwse kust, ’80 procent minder stroom opleveren dan gedacht’. Maar de praktijk in het buitenland wijst anders uit.

Windmolens zijn windvangers

Dat windturbines de wind afremmen is een bekend effect. Een optimale windturbine zet 59,3 procent van de energie in de wind om in stroom. Dat betekent dat achter de windturbine nog slechts 40 procent van de oorspronkelijke bewegingsenergie van de luchtdeeltjes in de wind over is.

Als windmolens dicht op elkaar staan, nemen ze elkaar inderdaad de wind uit de wieken. Daarom staan de windmolens gemiddeld 400 tot 800 meter, twaalf keer de lengte van de wieken, uit elkaar. Op die afstand wordt de kracht in de wind weer voldoende aangevuld.

Schaaleffecten

Voor een specifieke locatie in de Verenigde Staten modelleerden de onderzoekers een steeds groter windpark. “Wanneer we enkele windturbines op een rij zetten neemt de energie toe zoals we verwachtten”, zegt Lee Miller van het Max-Planck Instituut. “Maar bij heel grote windparken zien we dat de windmolens per stuk minder stroom gaan opwekken.” 

Binnen erg grote windparken blijkt de atmosfeer volgens de modellen minder goed dan eerder gedacht in staat om de winddeeltjes opnieuw op snelheid te brengen. Het beschreven effect begrenst volgens de onderzoekers de maximumgrootte van windparken. 

Hoe groot is te groot?

Het afnemen van de opbrengst per turbine is volgens Miller 'merkbaar' bij windparken met een doorsnee vanaf 5 kilometer. Dat betekent niet dat dat ook de kritieke grens is.

Het windpark bij Borsele krijgt 1.400 megawatt aan windturbines, verdeeld over een oppervlak van 344 vierkante kilometer. Afhankelijk van het opwekvermogen per windmolen, zullen de rijen windmolens in sommige richtingen langer zijn dan 5 kilometer. Mogelijk heeft het door het Max-Planck beschreven effect dus een invloed op dit project.

De praktijk

Offshore windparken zo groot als het park dat gepland is voor Borsele zijn nog zeldzaam, maar niet uniek. Het Deense windpark Anholt 1 is met een capaciteit van 400 megawatt groter dan de vier losse kavels van het windpark bij Borsele, of de twee kavels van het windpark Gemini dat in aanbouw is bij de Waddeneilanden.

Het Deense Anholt 1 is inmiddels twee jaar operationeel. Het park heeft in die tijd bijna 4.000 gigawattuur aan duurzame stroom opgewekt.

Dat betekent dat het park voor 48,5 procent van zijn bestaan op vollasturen heeft gedraaid. Van een tegenvaller van 75 tot 80 procent kan hier dus in ieder geval geen sprake zijn.

Bron: BNR, Max Planck | Foto: CGP Grey, via Flickr Creative Commons (Cropped by Duurzaambedrijfsleven)