‘Opbrengst windenergie te hoog voorgespiegeld’

Maandag 9 december 2013

‘Windenergie is niet goedkoper geworden tussen de zeewindparken Amalia en Gemini, maar juist duurder.’

Nu Nederland gaat inzetten op een groter aandeel wind in de energiemix, luidt hoogleraar Ad Verkooijen van de TU Delft de noodklok. In gesprek met Technisch Weekblad laat hij weten dat er volgens hem een hoop mis is met het Nederlandse windenergiebeleid, wat tot grote problemen kan leiden.

BORIS VAN ZONNEVELD

Dit najaar sloot het kabinet het Energieakkoord, waarin wordt gekozen voor extra investeringen in windenergie en het sluiten van oudere kolencentrales. In 2023 moet er voldoende windenergie zijn om alle Nederlandse huishoudens van stroom te voorzien.
De keuze voor windenergie was opmerkelijk vanwege het negatieve advies van het Centraal Planbureau, dat erop wees dat er al overcapaciteit is en de prijzen zo laag zijn dat elke uitbreiding van de productie verliesgevend is. De lobby van de belanghebbende bedrijven Ballast Nedam, Van Oord en Eneco meldde juist dat windparken op zee over enkele jaren zoveel goedkoper kunnen worden aangelegd dat dit de overheid miljarden aan subsidies scheelt.

In oktober stuurde een groep wetenschappers een brief naar de minister van Economische Zaken waarin zij schreven dat er in de komende jaren niet de voorgespiegelde € 3,7 miljard moet worden geïnvesteerd, maar dat dit zal oplopen tot € 19 miljard. Eén van de ondertekenaars van deze brief was prof. dr. ir. Ad Verkooijen, verbonden aan de TU Delft. Hij was hoofd van de afdelingen Energy Technology en Materials Science and Engineering. ‘Wij hebben een toekomstbeeld waarin we geen kostendaling verwachten, althans niet op de termijn van het Energieakkoord tot 2023,’ vertelt hij. ‘De wereld verandert echt niet in tien jaar. Wat je nu bestelt is al een paar jaar geleden ontworpen. Ik zie niet in waarom de prijzen dan ineens 40% zouden dalen, zoals wordt gezegd door de bedrijvenlobby.

Windenergie is niet goedkoper geworden tussen de zeewindparken Amalia en Gemini, die is juist duurder geworden. En het zou best eens kunnen dat het nog duurder wordt in de toekomst.’ Peter Boon, project director van Gemini bij Typhoon Offshore, zei eerder in TW dat ze waarschijnlijk geen beroep gaan doen op het volledige subsidiebedrag van € 4,4 miljard omdat hij verwacht dat de elektriciteitsprijs in de komende 15 jaar stijgt. Verkooijen: ‘Omdat er steeds meer windenergie bij komt leidt dat er juist toe dat de elektriciteitsprijs daalt. Dat is het gevolg van een gelijke vraag bij een groter aanbod. Dat drijft de prijs naar beneden. Het betekent dat er juist steeds meer een beroep zal worden gedaan op de subsidie. Het geheel gaat juist veel meer kosten dan in eerste instantie werd gedacht.’

Een ander aspect van het beleid is dat volgens Verkooijen de opbrengst van windenergie ‘stelselmatig te hoog wordt voorgespiegeld’. Waar de gemiddelde capaciteitsfactor van een kolencentrale die het hele jaar op vol vermogen draait 90% is, ligt het rendement bij windturbines veel lager. Een basisgegeven is daarbij dat molens bij weinig wind niet draaien, en rond windkracht negen schakelen ze helemaal uit. ‘Dan zit er erg veel energie in de wind, maar de molen kan die er niet uit halen want dan gaat hij kapot.’

In het Energieakkoord wordt uitgegaan van een gemiddelde capaciteitsfactor van 32% voor windmolens. De bestaande molens hebben een capaciteitsfactor van 22%, de nieuwe zouden daarom 40% moeten krijgen. Volgens Typhoon Offshore heeft Amalia 41% en krijgt Gemini 49%. ‘Voor Nederland zou het gemiddelde wel omhoog gaan als de windparken in zee allemaal zijn aangelegd,’ erkent Verkooijen, ‘maar het is niet zo dat we dan ineens naar gemiddeld 32% gaan, daarvoor staan er op land teveel windmolens. Als we de 30% zouden halen in de periode tot 2023 zou dat al heel veel zijn, maar ik denk niet dat dit gaat gebeuren. Dat we met nieuwe molens naar 40% gaan is ook niet realistisch. Die parken worden gebouwd met technologie van nu en maximaal vier jaar in de toekomst. In die tijd gebeuren er geen wonderen.’

Ook wijst hij op de geografische beperkingen van Nederland. Verkooijen maakte een grafiek waarin hij de gemiddelde capaciteitsfactor van windenergie wereldwijd vergeleek. Daarin valt op dat Nederland in de middenmoot zit. Australië is koploper met 29%, gevolgd door Portugal, de Verenigde Staten, Canada en Turkije. Nederland zit zelfs onder het wereldgemiddelde. Waarom is de opbrengst in Nederland zoveel lager? ‘Voor een deel omdat het grootste gedeelte van ons opwekkend vermogen op land staat, en op land heb je altijd minder wind dan op zee. Bovendien is het windregime overal verschillend. Ten noorden van de Waddeneilanden heb je bijvoorbeeld meer wind dan voor de kust van Zeeland en Zuid-Holland. Het type molen of de hoeveelheid molens is van minder belang. Als je straks meer grote windparken op zee hebt kan dat een klein beetje helpen, maar dat is maar een paar procent. Als je kijkt naar het rendement dat over de hele wereld wordt gerealiseerd doet Australië het ‘t beste. Dat komt doordat het land er anders uitziet. Daar heb je in bepaalde gebieden passaatwinden, daar heeft Australië zijn windmolens gezet.
Het mooiste voorbeeld van het belang van de juiste locatie vind je in de Verenigde Staten. In Californië staan duizenden windmolens op de bergketen die evenwijdig loopt aan de Grote Oceaan. ‘s Morgens staan die allemaal stil. Dan begint de zon te schijnen. De Mojavewoestijn wordt opgewarmd en rond het middaguur, wanneer het echt goed heet begint te worden staat het hele park te draaien, en alle airconditionings in gebouwen draaien dan ook voluit. Dat is een lokaal gegeven en leidt tot een heel voorspelbare energieproductie met een heel hoog rendement.’

Door de ambitieuze overheidsplannen met windenergie voorziet Verkooijen ook andere problemen.

De nieuwe situatie levert volgens hem een situatie op waarop het marktmodel niet is ingericht. ‘Bij teveel windaanbod ontstaat er onbalans in het energienet, dat kan niet, dus het overschot moet weggeregeld worden. Dan mag een contractpartij niet leveren of een andere partij moet heel veel meer afnemen. Dat laatste lukt meestal niet, dus moet er veel afgeregeld worden. Dat kost soms meer dan € 100 per MWh. Dat betaalt netbeheerder TenneT.

Daarbij komt dat kolencentrales heel slecht regelbaar zijn.’ Verkooijen vreest ook voor black-outs door onbalans. ‘Dat is best mogelijk. Wanneer er een te groot of juist een te klein aanbod van elektriciteit is kan het net instabiel worden, dat weten we, met stroomuitval tot gevolg.’ Hoe groter de afhankelijkheid van windenergie, hoe risicovoller het wordt. ‘Op basis van windvoorspellingen bepaalt TenneT welke centrale moet leveren. Maar net zo goed als het weer niet 100% te voorspellen valt, geldt dat ook voor wind. Als er opeens te weinig wind is heb je te weinig stroom gecontracteerd en moet er heel snel door een andere bron stroom geleverd worden. En als er een front overkomt dat een hogere windintensiteit heeft dan voorspeld schakelen alle windmolens op dezelfde breedtegraad heel snel achter elkaar uit. Dan staan al die windparken stil en moeten de grote centrales heel snel bijleveren. De meeste kunnen dat niet en dan heb je een probleem.’

Toch concludeerde het Duitse onderzoeksinstituut Fraunhofer onlangs dat met een goed regelsysteem een energiesysteem dat voor 100 % op duurzame energie draait stabiel kan worden gehouden. Verbeterde algoritmen om de opbrengst van zon en wind te voorspellen genereren hierbij stuursignalen voor het bedrijf van snel schakelbare stoom- en gascentrales (STEG). Verkooijen plaatst hier kanttekeningen bij: ‘Het rapport gaat volkomen voorbij aan twee zaken: hoe de stoom- en gascentrale bedreven is en met welke energetische efficiency, en wat het effect is van snelle wisselingen in de belasting van de stoom- en gascentrale op diens levensduurverwachting.

De transitie betekent ook dat veel reguliere centrales, die nog lang niet aan het einde van hun levensduur gekomen zijn, uit bedrijf zullen worden genomen. Zij verliezen hun waarde op de balans van de energiebedrijven. Ook gaat Fraunhofer helemaal niet in op de situatie van overschot van duurzame energie, wat leidt tot negatieve elektriciteitsprijzen. Uit dit alles blijkt dat de studie een klein aspect van de transitie heeft bestudeerd, maar dat de claim nog niet helemaal gedekt wordt door de inhoud.’

Verkooijen vindt dat het vooruitstrevende beleid op het gebied van windenergie wellicht te ondoordacht gevoerd wordt. ‘Een elektriciteitsysteem bestaat uit drie lagen. De onderste laag is de productie, de machines. De tweede laag is de economische laag, daar zitten de markten in, de kopers en verkopers, en de derde laag is de regelgevende laag, de Nederlandse overheid, de Europese overheid en de toezichthouders die daarbij horen. Ook dat geheel moet in balans zijn. Op dit moment worden er aan alle kanten acties ondernomen die er op het oog prachtig uitzien, maar het geheel is totaal niet meer in balans.’