Beknopt

8.12. Energieopbrengst

Wanneer windturbines elektriciteit produceren wordt op dat moment minder ‘grijze’ stroom door kolen- en gascentrales geproduceerd, met bijbehorende vermindering van emissie van CO2-, fijnstof en verzurende stoffen.

Per MER-alternatief in een inschatting gemaakt van de energieopbrengst. Deze opbrengst (uitgedrukt in GWh/jaar) is het beoordelingscriterium in dit MER. Eventuele mitigatie als gevolg van normoverschrijding van geluid- en slagschaduwnormen is hierin niet meegenomen. In plaats daarvan is het aantal woningen met normoverschrijding meegenomen als beoordelingscriterium voor die milieuthema’s. Emissiereductie (CO2 en andere schadelijke stoffen) is niet apart als criterium meegenomen: deze reductie volgt direct uit de elektriciteitsproductie.

Door voor elke windsnelheid het aantal verwachte uren in een jaar te vermenigvuldigen met het bij die windsnelheid horende vermogen is de bruto jaarproductie van elk windturbinetype te berekenen. De netto jaarproductie van de MER-alternatieven is vervolgens berekend door de bruto-productie van de betreffende windturbines op te tellen en een algemene afslag van 15% aan te houden. Deze afslag is een schatting die termen bevat voor parkverliezen, onderhoud, storing en transportverliezen.

[1]     Otten M. & Afman M., 2015. Emissiekentallen elektriciteit. CE Delft.

Inleiding

Wanneer windturbines elektriciteit produceren wordt op dat moment minder ‘grijze’ stroom door kolen- en gascentrales geproduceerd, met bijbehorende vermindering van emissie van CO2-, fijnstof en verzurende stoffen. Onderstaande tabel toont de emissie van grijze stroom in Nederland per opgewekte kWh[1].

 

Tabel - Uitstoot voor de opwek van grijze (niet groene) stroom

Uitstoot per kWh (op basis van energiemix in NL)

In een aparte bijlage (Bijlage I) is de verwachte energieproductie van de MER-alternatieven berekend. Deze paragraaf geeft een samenvatting.
 

Toetsingskader

Er bestaat geen relevante regelgeving voor dit milieuthema. Beleidsmatig ligt er een doelstelling voor het opwekken van duurzame energie middels windturbines. Zie daarvoor hoofdstuk Hoofdstuk 3.
 

Referentiesituatie

Er staat in de provincie Noord-Brabant op moment van schrijven van dit MER een totaal van 219 MW aan windenergie met een verwachte jaarproductie van ca. 522 GWh[2]. In de autonome ontwikkelingen als gevolg van windpark A16 is geen uitgebruikname van bestaande windturbines voorzien.
 

Beoordelingscriteria

Per MER-alternatief in een inschatting gemaakt van de energieopbrengst. Deze opbrengst (uitgedrukt in GWh/jaar) is het beoordelingscriterium in dit MER. Eventuele mitigatie als gevolg van normoverschrijding van geluid- en slagschaduwnormen is hierin niet meegenomen. In plaats daarvan is het aantal woningen met normoverschrijding meegenomen als beoordelingscriterium voor die milieuthema’s. Emissiereductie (CO2 en andere schadelijke stoffen) is niet apart als criterium meegenomen: deze reductie volgt direct uit de elektriciteitsproductie.

Sommige andere milieuthema’s zijn niet alleen in absolute zin beoordeeld, maar ook in relatie tot de energieproductie van het betreffende MER-alternatief. Deze relatieve beoordelingscriteria zijn behandeld in de paragrafen van de betreffende milieuthema’s (geluid en slagschaduw).
 

Effectbeoordeling

Onderstaande tabel toont welke opbrengst leidt tot welke beoordeling.

Tabel - Effectbeoordeling milieuthema energieopbrengst
Effectbeoordeling milieuthema energieopbrengst

Onderzoek

Voor het bepalen van de elektriciteitsproductie is een aantal invoergegevens van belang:

  • Windsnelheidsverdeling op ashoogte
  • Afmetingen van de windturbines
  • Vermogen (power curve) van de windturbines.


Windsnelheidsverdeling op ashoogte
Het KNMI heeft een database gepubliceerd met de gemiddelde windsnelheidsverdeling op ashoogtes 80 – 120 meter, in heel Nederland, gebaseerd op een HIRLAM meteorologisch model.

Het plangebied is in 5 deelgebieden verdeeld; vervolgens is binnen elk deelgebied de windsnelheidsverdeling bepaald op verschillende hoogten. Alle windturbines in de MER-alternatieven binnen hetzelfde deelgebied en van dezelfde klasse hebben dezelfde windsnelheidsverdeling gekregen.

Per deelgebied is op basis van de windsnelheidsverdeling op 80, 100 en 120 meter een extrapolatie uitgevoerd om de windsnelheidsverdeling op 140 meter ashoogte te schatten. Nadere toelichting op deze extrapolatie is gegeven in Bijlage I en in het akoestisch onderzoek (0). Hieronder zijn ter illustratie de windsnelheidverdelingen op 100, 120 en 140 meter hoogte gegeven in deelgebied A.

Figuur - Windsnelheid. Links de windsnelheidsverdeling in deelgebied A. Rechts de gemiddelde windsnelheid per deelgebied.
Windsnelheid. Links de windsnelheidsverdeling in deelgebied A. Rechts de gemiddelde windsnelheid per deelgebied.

Deze windsnelheidsverdelingen tonen dat hogere windsnelheden minder vaak voorkomen. Op hogere hoogtes komen hoger windsnelheden vaker voor, wat resulteert in een hogere gemiddelde windsnelheid. Omdat de elektriciteitsproductie zich verhoudt met de derde macht van de windsnelheid zijn dergelijke verschillen zeer significant. De gemiddelde windsnelheid op de te onderzoeken hoogtes is voor de vijf deelgebieden hierboven weergegeven. De windsnelheidsverdelingen zijn te vinden in de bijlagen van het akoestisch onderzoek dat ook onderdeel uitmaakt van het MER.

Afmetingen van de windturbines
Hoe groter (de rotordiameter van) een windturbine, hoe groter de luchtstroom waaruit energie kan worden onttrokken, en dus hoe meer elektriciteit er kan worden geproduceerd. In het MER zijn drie klassen van windturbines onderscheiden: beperkt (100m rotordiameter), laag (120m rotordiameter) en hoog (140m rotordiameter).

Vermogen van de windturbines
Elk type windturbine heeft een karakteristieke ‘power curve’ die aangeeft hoeveel vermogen die windturbine levert bij elke windsnelheid. Onderstaande figuur toont de power curves van drie typen die karakteristiek zijn voor de drie afmetingsklassen die in dit MER zijn onderzocht.

Opmerkingen daarbij:

  • De Siemens windturbine heeft hetzelfde maximale vermogen als de Lagerwey. Door de grotere rotordiameter is dit maximale vermogen echter al bereikt bij een lagere windsnelheid, wat zorgt voor een hogere jaarlijkse energieproductie.
  • Het feit dat de Siemens al wordt uitgeschakeld vanaf een windsnelheid van 22 m/s maakt voor de jaarproductie weinig uit, omdat dergelijke windsnelheden weinig voorkomen.
  • Zoals blijkt uit de figuur bereiken de windturbines hun maximale vermogen bij een windsnelheid van ca. 11-13 m/s op ashoogte.

Figuur - Power curves van de drie onderzochte windturbinetypes
Power curves van de drie onderzochte windturbinetypes

Resultaten

Door voor elke windsnelheid het aantal verwachte uren in een jaar te vermenigvuldigen met het bij die windsnelheid horende vermogen is de bruto jaarproductie van elk windturbinetype te berekenen. De netto jaarproductie van de MER-alternatieven is vervolgens berekend door de bruto-productie van de betreffende windturbines op te tellen en een algemene afslag van 15% aan te houden. Deze afslag is een schatting die termen bevat voor parkverliezen, onderhoud, storing en transportverliezen.

Tabel - Nettoproductie per alternatief. Eerst is per deelgebied en per windturbineklasse een aparte netto
Nettoproductie per alternatief. Eerst is per deelgebied en per windturbineklasse een aparte netto

Opmerkingen:

  • De alternatieven variëren in opgesteld vermogen van 103 t/m 126 MW. De energieproductie hangt niet alleen van het totale vermogen af, maar ook van de eigenschappen van de windturbines.
  • Eventuele mitigatie die nodig is om normoverschrijding te voorkomen is in de beoordeling van de alternatieven niet meegenomen. In plaats daarvan is bij geluid en slagschaduw gerekend met het aantal woningen waar normoverschrijding plaatsvindt.
  • Vergelijking van de verwachte jaarproductie van de MER-alternatieven met het bestaand opgestelde windvermogen laat een belangrijk verschil zien: de nieuwe windturbines produceren veel meer energie per MW opgesteld vermogen. De relatie tussen de productie (MWh) en vermogen (MW) wordt uitgedrukt in vollasturen (uren/jaar). Dit verschil wordt met name verklaard doordat de bestaande windturbines ouder (en in veel gevallen kleiner) zijn dan de types uit de MER-alternatieven.

Tabel - Relatie tussen productie en opgesteld vermogen en vergelijking met bestaande windturbines
Relatie tussen productie en opgesteld vermogen en vergelijking met bestaande windturbines

Score milieuthema opbrengst

Tabel - Conclusie milieuthema energieopbrengst
Conclusie milieuthema energieopbrengst

 

[1]     Otten M. & Afman M., 2015. Emissiekentallen elektriciteit. CE Delft.

[2]     Bron: www.WindStats.nl 

Grafische weergave van de verwachte netto jaarproductie van de MER-alternatieven. De productie is weergegeven in zowel megawattuur (linkeras) als in petajoule (rechteras).
Grafische weergave van de verwachte netto jaarproductie van de MER-alternatieven. De productie is weergegeven in zowel megawattuur (linkeras) als in petajoule (rechteras).