Kleinschalige wind: financiële analyse

Transcriptie

1 UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE ACADEMIEJAAR Kleinschalige wind: financiële analyse Masterproef voorgedragen tot het bekomen van de graad van Master in de bedrijfseconomie Mathias Vandeburie onder leiding van Prof. Dr. Johan Albrecht en assistent Ruben Laleman I

2 II

3 UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSKUNDE ACADEMIEJAAR Kleinschalige wind: financiële analyse Masterproef voorgedragen tot het bekomen van de graad van Master in de bedrijfseconomie Mathias Vandeburie onder leiding van Prof. Dr. Johan Albrecht en assistent Ruben Laleman III

4 PERMISSION Ondergetekende verklaart dat de inhoud van deze masterproef mag geraadpleegd en/of gereproduceerd worden, mits bronvermelding. Mathias Vandeburie IV

5 Voorwoord De markt voor de kleine windturbines staat nog in zijn kinderschoenen. Er bestaat nauwelijks een wetgeving en de technieken evolueren constant. Ook is er nog maar weinig onderzoek geleverd naar het rendement van een kleine windturbine. De grootste reden waarom er nog geen concrete norm is voor het berekenen van het rendement van een kleine windturbine, kan men terugvinden in het omgevingsgebonden karakter van het rendement. Nu het eindwerk zijn einde nadert hoop ik toch een mooi en degelijk werkstuk te kunnen afleveren die de verwachtingen inlost. Hierbij wil ik enkele mensen bedanken die me geholpen hebben bij dit eindwerk. In het bijzonder mijn promotoren, Prof. Dr. Johan Albrecht en assistent Ruben Laleman. Ook de verantwoordelijken van het testveld in Nederland verdienen een speciale vermelding voor het verstrekken van hun gegevens. Daarnaast wil ik ook een woord van dank uiten ten aanzien van de firma BVBA Vermeulen voor het ter beschikking stellen van hun financiële cijfers en hun inzichten in de regelgeving omtrent de kleine windturbines. Ten slotte wil ik ook mijn familie en vrienden bedanken voor alle steun tijdens de voorbije academiejaren. V

6 Inhoudsopgave Lijst van tabellen... VIII Lijst van figuren... IX 1 Inleiding Bespreking van de wind en de windturbine Eigenschappen van de wind Het vermogen van de wind Windsnelheid in functie van de ashoogte en de omgeving Windsnelheid in functie van de ashoogte Windsnelheid in functie van de omgeving Berekening van de gemiddelde windsnelheid De Weibull-verdeling Eigenschappen van de windturbine De wet van Betz De vermogensgrafiek van de windturbine Financiële opbrengst Opbrengsten Kosten Het rekenmodel Berekening van de opbrengst van de windturbine Berekening van de financiële opbrengst van de windturbine Resultaten Beleid en Subsidies Vergunningen Stedenbouwkundige vergunning voor een kleine windturbine VI

7 De ruimtelijke integratie Dichte of eerder dichte bebouwingskernen Bedrijvensites, handelscentra, logistieke en transportzones, eerder grootschalige recreatieve voorzieningen, ect Het eerder landelijke gebied Administratie bevoegd voor onroerend erfgoed Geluid Slagschaduw Veiligheid Opmerking omtrent de vergunning van een middelgrote windturbine Subsidies Groenestroomcertificaten Compenserende kwh-meter Extra belastingsaftrek Ecologiepremie VLIF-steun Milieu impact Directe omgeving Geluid Visuele aspecten Vogels Elektromagnetische golven of communicatiesystemen Indirecte omgeving Levenscyclusanalyse Emissies Besluit Lijst van geraadpleegde werken... I VII

8 Lijst van tabellen Tabel 2-1 Tabel met waarden voor de ruwheidslengte z 0 [ Tabel 2-2 Schaal- en vormparameter van de Weibull-verdeling [Pablo Buenestado- Caballero, Eusebi Jarauta-Bragulat, Carme Hervada-Sala, September 2006] Tabel 3-1 Voorbeeld van opstellen van een energieprijs Tabel 3-2 Vergelijking van energieprijzen [ /kwh] Tabel 3-3 Relatie tussen U10 = 3m/s, de ashoogte en de BTW-voet Tabel 3-4 rendement op 20 jaar voor een particuliere koper met BTW-voet van 6% Tabel 3-5 Maximum aankoopkost voor een particuliere en voor een professionele koper Tabel 3-6 Rendement voor particuliere als professionele koper met GSC= Tabel 4-1 Richtwaarden voor de nachtelijk geproduceerde geluidssterkte in db(a) [Dirk Van Mechelen en Hilde Crevits, 2009] Tabel 4-2 Percentages voor de investeringsaftrek [Federale Overheidsdienst FINANCIEN, Administatie van de ondernemings- en inkomensfiscaliteit, Inkomstenbelastingen, 3 februari 2009 en 25 februari 2010] VIII

9 Lijst van figuren Fig 2-1 De windsnelheid in functie van de ashoogte (1ste grafiek) [ Fig 2-2 Windprofiel met obstakel met hoogte h op 10xh afstand [ Fig 2-3 Gemiddelde windsnelheid op 10 meter hoogte [Innovatiesteunpunt voor land- en tuinbouw, Elektriciteit door windturbines] Fig 2-4 Vermogengrafiek Fortis Montana 5kW Fig 3-1 spreadsheet: blad 'Berekening kostprijs' - veranderen van ashoogte en kostprijs horende bij de ashoogte Fig 3-2 Berekening van de opbrengst[kwh] van een kleine windturbine Fig 3-3 Berekening van de kostprijs van een windturbine in het werkblad 'Berekening kostprijs' Fig 3-4 Berekening van de financiële terugverdientijd van een kleine windturbine Fig 3-5 Terugverdientijd in functie van de ashoogte, U10 en de BTW-voet Fig 3-6 Terugverdientijd in functie van de ashoogte, U10 en BTW-voet met GSC= Fig 4-1 Geluidsmissie in db(a) in functie van brongeluid [Dirk Van Mechelen en Hilde Crevits, 2009] Fig 4-2 Zone(planzicht) waarin hinder wat betreft de slagschaduw voor vreemde woningen in principe te groot zal zijn [Dirk Van Mechelen en Hilde Crevits, 2009] Fig 5-1 Levenscyclusanalyse van een windturbine met Em = Emission [Barbara Batumbya Nalukowe, Jianquo Liu, Wiedmer Damien, Tomasz Lukawski, 22 mei 2006] IX

10 1 Inleiding Zon, water en wind. Deze bronnen van zogenaamde groene energie, zullen een prominente rol innemen in de energievoorziening van de toekomst. Het opwekken van energie via de zon kent reeds allerhande toepassingen. Zo zijn er zonnepanelen, zonnecollectoren, zonneboilers, ect. Het gebruik maken van zonneenergie is een hot item in diverse domeinen. De markt hiervoor draait op volle toeren. Door een stijging van de vraag zijn er reeds massaproducties ontstaan. Op die manier worden schaalvoordelen gecreëerd, die op hun beurt leiden tot spectaculaire prijsdalingen. De investeringsdrempel wordt veel lager en het rendement hoger. De particuliere markt is dan ook een sterk groeiende markt. Ook voor het gebruik van water en wind als energiebron bestaan reeds lange tijd een aantal technieken. Deze zijn in principe één van de oudste toepassingen. Enkele eeuwen terug wist men reeds gebruik te maken van wind en water om mechanische energie op te wekken via waterraden en de klassieke windmolens. Door de tijd heen en mede door de sterke evolutie van de technologie is men erin geslaagd om deze mechanische energie om te zetten in elektrische energie. Het opwekken van energie uit water kent zijn grootste toepassing in dammen. Bij een dam wordt het water van een hoger niveau naar een lager niveau gebracht. Met grote turbines en generatoren is het mogelijk om de mechanische energie om te zetten in elektrische energie. Maar deze toepassing heeft ook zijn beperkingen. Om het rendement hoog te houden is er een grote hoeveelheid stromend water nodig. Dit is echter enkel te vinden bij grote rivieren, die meestal eigendom zijn van de plaatselijke overheid. Daarnaast is de aanleg van een dam een grote investering. Deze twee argumenten zorgen ervoor dat deze markt niet toegankelijk is voor particulieren. Enkel grote kapitaalkrachtige ondernemingen die actief zijn in de energiesector of de plaatselijke overheden die de eigendomsrechten van de rivieren bezitten, vormen de spelers op deze markt

11 Voor het gebruik van wind als energiebron springt de windmolen of windturbine in het oog. Op dit ogenblik wordt windenergie, net zoals waterenergie, vooral geëxploiteerd door grote ondernemingen en de overheid, die opteren voor het gebruik van grote windturbine. De investeringskost voor dergelijk type windturbine kan al vlug oplopen tot enkele miljoenen euro s. Een groot investeringskapitaal is dan ook noodzakelijk. Wil men de particuliere markt aanboren dan zal deze investeringskost zeer sterk moeten dalen. Dit kan door de huidige windturbines in veel kleinere schaal te vervaardigen. Een kleinere windturbine betekent echter ook een lagere windenergieopbrengst. Om het rendement van deze kleine en middelgrote windturbines gelijk te houden aan dat van de grote windturbines zou de investeringskost idealiter procentueel in de zelfde maten moeten dalen als de windenergieopbrengst. In theorie klinkt dit zeer aannemelijk maar in praktijk is er nog een lange weg te gaan. Met deze bedenkingen in het hoofd, heb ik bewust gekozen voor het ontginnen van energie uit wind als onderwerp van dit eindwerk. Er wordt vooreerst een financiële analyse van de kleine windturbine opgesteld. Vervolgens worden de pijnpunten in deze financiële analyse blootgelegd en besproken. Tot slot worden enkele voorstellen geformuleerd die de financiële analyse in gunstige zin zouden kunnen beïnvloeden. Als titel voor mijn eindwerk kies ik dan ook: Kleinschalige wind: financiële analyse Met kleinschalige wind of microwind wordt bedoeld dat er op een kleinschalig niveau energie ontgonnen wordt via de wind. Om een onderscheid te maken tussen kleinschalige en grootschalige windenergie wordt er verwezen naar de omzendbrief LNE/2009/01- RO/2009/01 : Beoordelingskader voor de inplanting van kleine en middelgrote windturbines

12 In deze omzendbrief worden er drie hoofdcategorieën van windturbines gemaakt: Kleine windturbines: de ashoogte 1 mag maximaal 15 meter zijn Middelgrote windturbines: vanaf 15 meter ashoogte met een maximum vermogen van 300 kw Grote windturbines: alle windturbines met een vermogen boven de 300 kw In deze masterproef wordt vooreerst een financiële analyse voorzien voor de categorie van de kleine windturbines. Dit met het oog op de implementatie van het gebruik ervan in de particuliere markt. De financiële analyse wordt gemaakt vanuit het oogpunt van een particuliere koper van de kleine windturbines. Zo zal binnen deze analyse rekening gehouden worden met mogelijke subsidies. Welke subsidies/premies worden nu toegekend en kunnen in de toekomst toegekend worden om de verkoop van kleine windturbines te stimuleren. Ook een korte vergelijking met enkele cijfergegevens over de categorie van de grote windturbines en over het gebruik van zonnepanelen zal voorzien worden. Af en toe zal er echter verwezen worden naar de eigenschappen van de categoriën middelgrote en grote windturbines omdat de wetgeving hieromtrent toch enigszins anders verloopt. Als tweede punt binnen dit eindwerk zal de markt van de kleine windturbines belicht worden. Op verschillende plaatsen zal gekeken worden of de particuliere markt een haalbare markt is en wat men moet doen om dit een haalbare en toegankelijke markt te maken. Als derde niet onbelangrijk aspect zal ingezoomd worden op de vergunningen. Voor de drie categorieën van windturbines bestaat er een verschillende procedure voor het verkrijgen van de nodige vergunningen. De procedure van de kleine windturbines zal gedetailleerd besproken worden, waarbij eventuele bemerkingen toegevoegd zullen worden. De procedures van de twee overige categorieën worden hier slechts in het kort beschreven. 1 De ashoogte is de lengte gemeten vanaf het maaiveld of het gebouwdak tot aan de as van de windturbine

13 Tot slot wordt ook het milieuaspect besproken. Is het wel zinvol om kleine windturbines te produceren? Gaat dit niet ten koste van andere waardevolle materialen? Past dit wel in het kader van een beter milieu? Meer bepaald, is de levenscyclusanalyse wel in orde? Dit eindwerk heeft zeker niet de bedoeling een vergelijkende analyse te voorzien tussen een zonnepaneel en een windturbine om zo tot de beste investering te komen. Beide energiebronnen zijn onontbeerlijk voor de energieproductie in de toekomst. Beide technieken hebben zowel negatieve als positieve elementen. Deze elementen worden in dit werkstuk naar voor gebracht. Het blijft echter aan de particulier in kwestie om uit te maken wat de beste investering is zowel voor zichzelf als voor het milieu

14 2 Bespreking van de wind en de windturbine Aangezien de markt voor microwind nog maar sinds enkele jaren volop aan het groeien is, bestaan er nog geen standaard berekeningswijzen om de opbrengst van een kleine windturbine te berekenen. De rekenmethode die in deze tekst gebruikt wordt, is dan ook een combinatie van verschillende methodes. Deze methodes maken echter vaak gebruik van veronderstellingen, aangezien de wind een uiterst onvoorspelbaar karakter heeft. Het is moeilijk te voorspellen in welke richting de wind zal gaan alsook met welke snelheid hij zich zal voortbewegen. Deze twee gegevens hangen af van vele verschillende factoren, die kunnen verschillen van situatie tot situatie. Één van de factoren is de omgeving. Staat de windturbine in een bebouwde zone of in een open vlakte? Staan er veel bomen in de omtrek? Bevindt de turbine zich in een ravijn of op de top van een heuvel? Dit zijn vragen die een zeer belangrijke rol spelen bij het bepalen van de windsnelheid. Voor deze berekening wordt verondersteld dat de windturbine in een open vlakte staat met een zeer lage bebouwing en een lage bosgroei. Een windturbine op een akker is hiervan een mooi voorbeeld. Dit rekenblad mag dan ook enkel dienen als indicatie en niet als sluitend bewijs. Aan de hand van dit rekenblad kan men dus al vlug voorspellen of de windturbine renderend zou zijn of niet. Indien de windturbine volgens dit rekenblad renderend is, is het nog steeds aangewezen om een uitgebreide studie te doen van de site zelf. Wel is het zo dat zo n uitgebreide studie een hoge kost is ten opzichte de totale kostprijs van de windturbine. Het nut van het gebruik van het rekenblad ligt dan ook voornamelijk in de mogelijkheid het aantal uitgebreide studies te beperken tot deze die echt nodig zijn. De gebruikte methodes worden opgesplitst in twee grote categorieën: de eigenschappen van de wind en de eigenschappen van de windturbine zelf

15 2.1 Eigenschappen van de wind Het vermogen van de wind Met het vermogen van de wind wordt de bewegingsenergie per tijdseenheid bedoeld. Het vermogen kan berekend worden met de volgende formule: 1 2 ³ Met: P wind = het vermogen van de wind [Watt] ρ = de dichtheid van de lucht [kg/m³] V = de snelheid van de wind [m/s] A = het doorstroomde oppervlak [m²] Voor de dichtheid van de lucht wordt een constante genomen van 1,225 kg/m³. Dit is de waarde voor lucht op het zeeniveau bij een temperatuur van 15 graden Celsius. Bij een windturbine met een horizontale as wordt het doorstroomde oppervlak gelijk gesteld aan: 1 4 ² Met: D = de diameter van de rotor van de windturbine [m] Als de formule van het doorstroomde oppervlak ingevuld wordt in de formule van het vermogen van de wind wordt de volgende formule bekomen: 1 8 1,225 ³ ² Hierbij zijn de windsnelheid V en de diameter van de rotor van de windturbine D de gevraagde parameters in het rekenblad. [Dirk Van Mechelen en Hilde Crevits, 2009]

16 2.1.2 Windsnelheid in functie van de ashoogte en de omgeving Windsnelheid in functie van de ashoogte De windsnelheid hangt bij kleine windturbines grotendeels af van de ashoogte van een windturbine. Met de ashoogte wordt de afstand bedoeld tussen de voet van de windturbine, dus vanaf het maaiveld of vanaf het gebouwvlak al naar gelang waar de windturbine zich bevindt, tot aan de turbine zelf. 2008] In de inleiding van dit werkstuk werd vermeld dat de categorie van de kleine windturbines gekenmerkt wordt door een maximale ashoogte van 15 meter. Hierbij moet er een belangrijke opmerking gemaakt worden. In de praktijk worden kleine windturbines geplaatst op ashoogte groter dan 15 meter. Dit om het rendement te doen stijgen. Maar deze windturbines behoren dan tot de categorie van de middelgrote windturbines (ashoogte vanaf 15 meter met een maximaal vermogen van 300 kw). Omdat deze windturbine tot een andere categorie behoort, zijn er ook andere beoordelingscriteria om de nodige vergunningen te kunnen krijgen. [Dirk Van Mechelen en Hilde Crevits, 2009] Deze bedenking zal verder uitgewerkt worden in het deel dat gaat over de vergunningen in 4 Beleid en Subsidies. Hier wordt er nog geen rekening gehouden met de nodige vergunningen en wordt er enkele gekeken naar het financiële rendement. Zoals gezegd, zal de windsnelheid toenemen of afnemen naarmate de ashoogte respectievelijk stijgt of daalt. Dit kan gemakkelijk aangetoond worden via de figuur 2-1. Fig 2-1 De windsnelheid in functie van de ashoogte (1ste grafiek) [

17 Op figuur 2-1 zijn enkele grafieken te zien, in de praktijk worden dit windprofielen genoemd. Het eerste windprofiel is een normaal windprofiel indien er geen obstakels in de buurt zijn. De andere windprofielen houden telkens rekening met mogelijke obstakels in de buurt van de windturbine. Deze worden in het volgende punt besproken. Op het eerste windprofiel is te zien dat de windsnelheid exponentieel stijgt naarmate de ashoogte stijgt. [ Windsnelheid in functie van de omgeving De windsnelheid hangt niet enkel af van de ashoogte maar ook van de omgeving. Meer bepaald de ruwheid van de omgeving is hier belangrijk. Gebouwen en andere obstakels kunnen de windsnelheid op beperkte hoogtes beïnvloeden. Op figuur Fig 2-1 De windsnelheid in functie van de ashoogte (1ste grafiek) zijn er ook nog drie andere windprofielen te zien. Op de eerste van de drie grafieken is het windprofiel te zien wanneer de windturbine zich op een afstand van 10 maal de hoogte van het obstakel bevindt. Fig 2-2 Windprofiel met obstakel met hoogte h op 10xh afstand [ Op Fig 2-2 Windprofiel met obstakel met hoogte h op 10xh afstand is te zien dat de windsnelheid op de hoogte van een windturbine (vanaf 15 meter tot ongeveer 25 meter) al vlug een reductie van 1 tot 2 m/s kan ondervinden. Op de andere windprofielen in Fig 2-1 is te zien dat de gemiddelde windsnelheid geleidelijk aan de oorspronkelijke toestand (zonder obstakels) terug benadert naarmate de windturbine verder van het obstakel verwijderd is

18 Dit wil zeggen dat bij de plaatsing van een windturbine, moet gekeken worden waar deze geplaatst wordt. Indien een particulier deze plaatst en zijn woning is ongeveer 10 meter hoog, dan moet de windturbine al minimaal 200 tot 300 meter van het huis vandaan staan, wil het effect van het huis op de windsnelheid zo miniem mogelijk gehouden worden. Indien de mogelijkheid niet bestaat om de windturbine ver weg van de obstakels te plaatsen, moet de ashoogte van de windturbine stijgen. Zo zal het effect van de obstakels op de windsnelheid kleiner worden. [ Deze theorie is enkel van toepassing op kleine hoogtes, dus voor de categorie kleine en middelgrote windturbines. Voor de categorie grote windturbines gelden dan weer andere factoren die de windsnelheid beïnvloeden. Het is namelijk zo dat de windsnelheid vanaf een bepaald hoogte gelijk is voor om het even welke omgeving. Dit wel beperkt tot middelgrote steden waar er geen wolkenkrabbers aanwezig zijn. Daarom dat grote windturbines een minimale ashoogte van 70 meter hebben. Dit is ongeveer de hoogte waar de windsnelheden in heel kleine mate nog kunnen beïnvloed worden door obstakels. In steden wordt het gebruik van kleine windturbines afgeraden omdat de windsnelheid er te onvoorspelbaar is wegens de vele obstakels. Deze obstakels veroorzaken op hun beurt turbulenties die de windsnelheden alsook richting beïnvloeden. Daarom wordt het aangeraden om in dergelijke situatie een zeer grondige studie te doen van de omgeving en de plaats waar de windturbine dienst moet doen. Voor kleine en middelgrote windturbines is dit financieel echter niet mogelijk. De kost voor een dergelijk onderzoek is veel te groot ten opzichte van de opbrengsten die zo n windturbine met zich meebrengt

19 Berekening van de gemiddelde windsnelheid Voor deze berekening zijn er verschillende formules in omgang. Het gebruik ervan varieert van bedrijf tot bedrijf. We zien dat de formule van Hellman veelal gebruikt wordt. Deze komt enkele honderdsten m/s hoger uit dan andere formules. De verschillen blijven dus beperkt. Beide formules werken volgens dezelfde principes. In dit werk wordt een algemene formule gebruikt die voorgesteld wordt door het European Environment Agency. [European Environment Agency, 2009] ln ln 10 Met: U H = de windsnelheid op ashoogte van de windturbine [m/s] U 10 = de windsnelheid op hoogte 10 meter [m/s] H = de ashoogte van de windturbine [meter] z 0 = de ruwheidslengte van de omgeving [meter] De ruwheidslengte is de hoogte waarop de windsnelheid 0 m/s is. Bij ruwe omgevingen zal het windprofiel pas starten op hogere hoogtes en zal bijgevolg de ruwheidslengte groter zijn dan bij een open vlakte. In tabel 2-1 zijn de waarden voor de ruwheidslengte te vinden. Deze tabel is opgesteld door Proclam, die instaat voor de Vlaamse hernieuwbare energie. [

20 Ruwheidlengte z 0 [m] Kenmerken terreinoppervlakte 1,00 Stad 0,80 Bos 0,50 Buitenwijk of voorstad 0,40-0,30 Beschuttingszones 0,20 Vele bomen en/of struiken 0,10 Akkerland met gesloten voorkomen 0,05 Akkerland met open voorkomen 0,03 Akkerland met weinig gebouwen/ bomen 0,02 Luchthaven gebieden met gebouwen en bomen 0,01 Omgeving start/landingsbaan luchthaven 0,008 Gemaaid gras 0,005 Naakte bodem (gelijkmatig, glad) 0,001 Sneeuwoppervlakken (gelijkmatig, glad) 0,0003 Zandoppervlakken (gelijkmatig, glad) 0,0002-0,0001 Water gebieden (meren, fjorden, open zee) Tabel 2-1 Tabel met waarden voor de ruwheidslengte z 0 [ Ook moet als opmerking toegevoegd worden dat hoe hoger de waarde van de ruwheidslengte, hoe hoger de gemiddelde windsnelheid ligt. Dit valt te verklaren doordat bij een ruw oppervlak het windprofiel pas op hogere hoogte start. Dus moet de windsnelheid op kleinere hoogtes vlugger stijgen wil het na een bepaalde hoogte (vanaf ongeveer 60 meter) terug in balans zijn. Dit zien we ook op de windprofielen met obstakel in figuur 2-1. Naarmate de ashoogte groter wordt zal het verschil zich beperken. Zo zal het effect van de ruwheidslengte bijna teniet gedaan worden. [ De gemiddelde windsnelheid op 10 meter hoogte kan men terug vinden op een windplan van België op 10 meter hoogte. Deze gemiddelde windsnelheden zijn gemeten in open gebied. Daarom is het aan te raden om de besproken formule toe te passen. Zo wordt er rekening gehouden met de locale omgeving

21 Fig 2-3 Gemiddelde windsnelheid op 10 meter hoogte [Innovatiesteunpunt voor land- en tuinbouw, Elektriciteit door windturbines] Om toch een minimale opbrengst te garanderen heeft een windturbine nood aan een minimale gemiddelde windsnelheid van 4 m/s. Op het windplan is duidelijk dat er twee grote gebieden in België haalbaar zijn voor kleine windturbines. Namelijk een groot deel van West-Vlaanderen, vanaf de streek van Kortrijk tot aan de Kust. En een groot deel van het centrum van Wallonië. Het hoogste financieel rendement van een kleine windturbine ligt in theorie aan de kust. Zoals eerder vermeld kan het gebeuren dat er plaatsen zijn waar lokaal 6 m/s en meer gehaald worden. Hiermee wordt het belang van de formule aangetoond. [Innovatiesteunpunt voor land- en tuinbouw, Elektriciteit door windturbines]

22 2.1.3 De Weibull-verdeling In de formule voor de berekening van het vermogen van de wind is te zien dat het vermogen exponentieel stijgt met de windsnelheid. Indien hiervoor de gemiddelde windsnelheid genomen wordt, wordt de formule voor het vermogen van de wind veel te simplistische voorgesteld. De gemiddelde windsnelheid bestaat uit het hele gamma van de windsnelheid. Een windturbine begint energie te leveren vanaf 3 m/s en wordt stilgelegd bij ongeveer 25 m/s. Deze laatste waarde kan variëren al naar gelang het type van windturbine dat gebruikt wordt. Men kan dus aannemen dat hogere windsnelheden (vanaf 5 à 8 m/s) veel meer energie leveren dan lagere windsnelheden. Maar deze hogere waarden komen ook beduidend minder voor dan de lagere waarden. Daarom is het belangrijk om toch een duidelijk beeld te scheppen over de verdeling van de windsnelheden en hun voorkomen. Hiervoor zijn verschillende theorieën ontwikkeld met telkens bijhorende formules. De belangrijkste theorie, die ook rechtstreeks de basis vormt van alle andere theorieën, is de Weibull-verdeling. Met de Weibull-verdeling wordt de kans op het voorkomen van een bepaalde windsnelheid berekend bij een gemiddelde windsnelheid op een bepaalde ashoogte. Deze gemiddelde windsnelheid wordt bekomen door de formule gegeven in de Berekening van de gemiddelde windsnelheid. De formule voor de continue kansverdeling is: ; ; Met: x = de effectieve windsnelheid [m/s] k = de vormparameter van de distributie [-] λ = de schaalparameter van de distributie [-] en met als extra voorwaarden:

23 Om de Weibull-verdeling zo precies mogelijk te maken, wordt er gewerkt met de cumulatieve dichtheidsfunctie. Deze functie zorgt ervoor dat er kan gewerkt worden met intervallen. Zo worden alle windsnelheden in rekening gebracht. De formule voor de cumulatieve dichtheidsfunctie is: ; ; 1 Deze cumulatieve dichtheidsfunctie wordt gebruikt om de integraal verder uit te rekenen. ; ; 1 1 ; ; ; ; ; ; In de eerste stap wordt de formule herschreven volgens de wiskundige conventies. In de volgende stap wordt een eigenschap van ln() en e^() toegepast, namelijk dat. In de derde en laatste stap wordt er een eigenschap van machten gebruikt. Deze is. Zo wordt de laatste formule bekomen, die dan ook gebruikt zal worden in de spreadsheet van de berekening voor de financiële analyse van een kleine windturbine. [Lia Hemerik, Tom Huisman en Petra Naber-van den Heuvel, 2005]

24 Deze formule wordt dan nog vermenigvuldigd met het totaal aantal uren per jaar (365 dagen). Dit is in totaal 8760 uren. Via deze bewerking bekomt men dan het aantal uren per jaar dat een windsnelheid binnen een bepaald interval voorkomt. Bij de Weibull-verdeling wordt er gebruik gemaakt van de schaal- en vormparameter. De schaalparameter kan berekend worden met de formule: 2 Deze formule komt van het berekeningsblad van de Fortis Montana 5 kw van de fabrikant van deze windturbine. De U h wordt bekomen via de berekening van de gemiddelde windsnelheid op een hoogte h. De vormparameter k hangt af van vele factoren. Deze factoren zijn veelal situatie- en omgevingsgebonden. Deze zijn dan ook moeilijk te voorspellen. In veel theorieën die afgeleid zijn van de Weibull-theorie wordt deze vormparameter gelijk gesteld aan twee. Dit is een veelvoorkomende waarde voor de vormparameter. Volgens een studie naar de vormparameter in België schommelt de waarde rond twee op een hoogte van ongeveer 10 meter. In tabel 2-2 zijn de resultaten van het onderzoek naar de schaal- en vormparameter te vinden. Op een hoogte van 10 meter is de vormparameter k gelijk aan 2,063. Deze waarden zijn gebaseerd op metingen gebeurd in Spanje. Indien er niets gegeven is over de vormparameter kan men in België als waarde twee nemen. [Pablo Buenestado-Caballero, Eusebi Jarauta-Bragulat, Carme Hervada-Sala, September 2006] Tabel 2-2 Schaal- en vormparameter van de Weibull-verdeling [Pablo Buenestado-Caballero, Eusebi Jarauta-Bragulat, Carme Hervada-Sala, September 2006]

25 2.2 Eigenschappen van de windturbine De wet van Betz Vooraleer er energie kan gemaakt worden door de windturbine moet het vermogen van de wind omgezet worden naar een elektrisch vermogen. Dit elektrisch vermogen wordt geleverd door de rotor van de windturbine. Een winturbine bestaat uit verschillende mechanische onderdelen. Enkele hiervan zijn de rotor, een tandwielkast, een generator, een converter, ect. Al deze mechanische onderdelen vertonen mechanische beperkingen alsook ouderdomsverschijnselen. Deze mankementen en ouderdomsverschijnselen zorgen ervoor dat de windturbine niet meer optimaal kan gebruikt worden. Ze veroorzaken met andere woorden verliezen. De wet van Betz probeert deze verliezen te berekenen. De wet van Betz vertelt ons dat er een maximale hoeveelheid energie aan een stromend fluïdum kan omgezet worden in mechanische energie door middel van een rotor. Deze maximale hoeveelheid energie kan theoretisch afgeleid worden tot het getal 16/27. Dit getal wordt de prestatiefactor C p genoemd. C p =16/27 is slechts een theoretische indicatie. In de praktijk hangt deze waarde af van het type windturbine en is altijd kleiner. De formule voor het vermogen van de windturbine wordt dan: Met: P windturbine = het vermogen geleverd door de windturbine [Watt] C p = de prestatiefactor [-] P wind = het vermogen geleverd door de wind [Watt] [info@duurzameenergiethuis.nl, 2008]

26 2.2.2 De vermogensgrafiek van de windturbine In het rekenmodel wordt gebruik gemaakt van de grafiek van het vermogen van de windturbine. Dezee grafiek is opgesteld aan de hand van testen van de windturbine van het type Fortis Montana 5 kw en verschilt dus al naar gelang het type van windturbine dat gebruikt wordt. In deze grafiek zien we dat vanaf een Fig 2-4 Vermogengrafiek Fortis Montanaa 5kW bepaalde windsnelheid het gepresteerde vermogen hetzelfde is en niet meer exponentieel stijgt. De windturbine kan namelijk een beperkt vermogen leveren. Om schade te vermijden wordt een windturbine zelfs stil gelegd vanaf een bepaalde windsnelheid. In de grafiek zit via de test de C p al verwerkt. In de spreadsheet wordt de C p voor iedere windsnelheid nog extra berekend. De gebruikte formule is hiervoor: [info@duurzameenergiethuis.nl, 2008] Opgelet: Zowel P windturbine als P wind zijn in de spreadsheet gegeven in Kilowatt [kw]. Dit heeft als gevolg dat de factor in de formule wegvalt. Dezee diende om P windtur rbine om te zetten van Kilowatt [kw] naar Watt [W]. Dit is nodig indien P wind ook in Watt [W] is uitgedrukt. In de oorspronkelijke formule van Pwind is dit het geval, in de spreadsheet is P wind al omgezet naar Kilowatt [kw]

27 Voor de windturbine van het type Montana 5kW heeft de C p een maximale waarde van 0.33 voor een windsnelheid van 5 m/s en 6 m/s. Dit betekent dat het maar 33% van het vermogen van de wind effectief omgezet wordt in vermogen van de windturbine en dus in energie. Bij de keuze van een windturbine is het dus zeer belangrijk dat er aandacht geschonken wordt aan de prestatiefactor C p. Met deze waarde kan een goed renderende windturbine zich onderscheiden van een slecht renderende windturbine met eenzelfde initieel vermogen. [info@duurzameenergiethuis.nl, 2008]

28 3 Financiële opbrengst Nu de totale opbrengst in kwh van een kleine windturbine kan berekend worden, kan aan de hand van deze waarden de financiële opbrengst berekend worden. In dit hoofdstuk worden de opbrengsten en de kosten van een kleine windturbine besproken. Heel wat parameters gebruikt in de spreadsheet zijn gebaseerd op de technische gegevens van het type windturbine Fortis Montana 5kW. Uit voorgaande studies en testen is gebleken dat de Fortis Montana momenteel één van de windturbines is die het grootste rendement heeft. Indien echter andere windturbines gebruikt worden, zullen ook de opbrengsten en kosten verschillend zijn. Dit zal ongetwijfeld zijn effect hebben op het financieel rendement en de terugverdientijd. Via de spreadsheet krijgt een potentieel koper van een kleine windturbine een handig middel aangereikt om de rendementen van diverse types windturbines te berekenen. In dit hoofdstuk wordt het gebruik van de spreadsheet eveneens uitgebreid besproken. Voor achterliggende theorieën wordt verwezen naar desbetreffende hoofdstukken. Het is dan ook de bedoeling dat de bespreking van de spreadsheet kan gebruikt worden als een handleiding van de spreadsheet. In dit hoofdstuk wordt slechts rekening gehouden met een beperkt aantal subsidies. Enkel de groenestroomcertificaten komen aan bod omdat deze een wettelijk bepaalde minimumwaarde alsook duur kennen. De bespreking van de subsidies gebeurt in punt 4.2 Subsidies

29 3.1 Opbrengsten De totale opbrengsten van een windturbine bestaan uit 2 soorten opbrengsten. Enerzijds zijn er de opbrengsten die gegenereerd worden uit de productie van energie, anderzijds zijn er de opbrengsten onder de vorm van subsidies. De soorten subsidies en wie er aanspraak op kan maken, wordt behandeld onder 4.2 Subsidies. Zoals eerder beschreven hangt de hoeveelheid geproduceerd vermogen van een windturbine af van allerhande factoren, die besproken werden in 2 Bespreking van de wind en de windturbine. Hoeveel dit geproduceerd vermogen financieel waard is, hangt dan weer af van nog andere factoren. In wat volgt worden de belangrijkste factoren besproken. De eerste factor die een rol speelt is het verbruik van de geproduceerde energie door de distributienetgebruiker. Wordt de geproduceerde energie volledig verbruikt door de distributienetgebruiker of niet? Indien dit wel het geval is, heeft de geproduceerde energie een waarde die gelijk gesteld is aan de tarief van de eindafnemer. Indien de geproduceerde energie niet allemaal gebruikt worden door de distributienetgebruiker dan wil dit zeggen dat er energie terug op het net geïnjecteerd wordt. Wat de waarde van de geïnjecteerde energie is hangt af van het gebruik van een compenserende kwhmeter. Wanneer er een compenserende kwh-meter gebruikt wordt, telt de kwh-meter gewoon terug. Dit betekent dat de waarde van de geïnjecteerde energie dezelfde waarde krijgt als de waarde van de gebruikte energie, met andere woorden de tarief van de eindafnemer. Is dit niet het geval dan moet er een apart toegangspunt voor geïnjecteerde energie voorzien zijn. De waarde van de geïnjecteerde energie kan in dit geval variëren afhankelijk van de gemaakte afspraak met de energieleverancier. Veelal zal de distributienetgebruiker een contract afsluiten met de leverancier van de energie opdat deze laatste de geïnjecteerde energie wil overnemen. Dit zal weliswaar aan de prijs van de groothandelsmarkt zijn. Deze ligt dan ook heel wat lager dan de prijs van de eindafnemer. [VREG, 17 december 2008]

30 Dit eindwerk wil voornamelijk onderzoeken of een kleine windturbine financieel rendeert voor een particuliere distributienetgebruiker. Voor de berekeningen worden twee veronderstellingen aangenomen. Ten eerste wordt er niet meer geproduceerd dan er verbruikt wordt. En ten tweede mag er gebruik gemaakt worden van een compenserende kwh-meter. Deze veronderstellingen zijn van kracht indien het vermogen van de productie-installatie niet hoger ligt dan 10 kw. Of indien het vermogen van de productie-installatie hoger ligt dan 10 kw maar het verbruik van de distributienetgebruiker het vermogen van de productie-installatie overstijgt. De regel van vermoeden van niet-injectie van het VREG mag in dit geval toegepast worden. In al deze gevallen mag de waarde van de energie gelijk gesteld worden aan de energieprijs die de eindgebruiker betaalt aan zijn energieleverancier. [VREG, 17 december 2008] Een tweede prijsbeïnvloedende factor kan teruggevonden worden in een combinatie van de energieleverancier en de distributienetbeheerder. De prijs van elektriciteit wordt bepaald door drie elementen. Het eerste en meestal ook het grootste deel bepaalt de energieleverancier zelf. Het tweede deel behelst de kostprijs die aan de distributienetbeheerder moet betaald worden voor het gebruik van de distributienetten en de transportnetten. De aangerekende tarieven zijn daarbij goedgekeurd door de CREG. Het derde en kleinste deel zijn de toeslagen, bestaande uit taksen en heffingen, die vastgelegd worden door de overheden. Samen geven deze drie elementen de totale energieprijs die de eindgebruiker betaalt aan zijn energieleverancier. [Electrabel Customer Solution N.V., maart 2010] Onderstaand voorbeeld illustreert hoe een energieprijs wordt opgesteld en hoe men tot een gemiddelde kostprijs per kwh komt. De vermelde prijzen in tabel 3-1 dateren van maart 2010 en zijn afkomstig van Electrabel (type contract: Groenplus 2 jaar met een vaste energieprijs). Bij het gebruik van de spreadsheet moeten deze waarden dan ook telkens aangepast worden aan de op dat moment gehanteerde tarieven

31 gemiddeld verbruik (VREG) electrabel(electriciteit) vast tarief 115,58 115,58 dag 0, ,68 nacht 0, ,92 totaal ,18 gemiddelde kostprijs 0, /kwh gaselwest(distributie) huur 6,51 6,51 piek 0, ,2 dal 0, ,98 totaal ,69 distributie 0,0083 /kwh gemiddelde kostprijs 0, /kwh extra toeslagen gaselwest 0, ,08225 gemiddelde kostprijs 0, /kwh totale kostprijs voor een gemiddeld huisgezin 0, /kwh Tabel 3-1 Voorbeeld van opstellen van een energieprijs In tabel 3-2 werd een vergelijking gemaakt tussen de goedkoopste en de duurste distributienetbeheerder met eenzelfde leverancier, en dit zowel voor het Vlaams als het Waals Gewest. Vlaams Gewest Waals Gewest Goedkoopst 0, , Duurst 0, , Tabel 3-2 Vergelijking van energieprijzen [ /kwh]

32 Tabel 3-2 geeft duidelijk aan dat er een groot verschil in totale energieprijs kan zijn afhankelijk van de distributienetbeheerder waarmee gewerkt wordt. Daarenboven kan opgemerkt worden dat dit verschil veel groter is in het Vlaams Gewest dan in het Waals Gewest, waarbij ook de goedkoopste energieprijs in het Waals Gewest iets lager ligt dan in het Vlaams Gewest. Een derde factor die mee de financiële waarde van het geproduceerde vermogen bepaalt, is terug te vinden in de inflatie van energieprijzen. De energieprijzen zijn sterk gevoelig aan inflaties. De markt van energie is een vrije markt. Toch nemen slechts enkele grote energieleveranciers een prominente rol in binnen deze zogezegd vrije markt. Dit zorgt ervoor dat er geen volkomen concurrentie is en dat de prijs dan ook niet gevoelig is voor concurrentie. Dezelfde situatie is zelfs nog sterker aanwezig bij de distributienetbeheerders. De infrastructuur van een distributienetbeheerder beperkt zich heel vaak tot een bepaalde regio. Binnen die regio heeft de desbetreffende distributienetbeheerder dan ook veelal het alleenrecht of monopolie over het distributienet. [Marc De Clercq, 2007] Om de berekeningen van het financieel rendement zo accuraat mogelijk te maken zal deze inflatie dan ook in rekening gebracht worden. De inflatie voor 20 jaar ver voorspellen is onmogelijk. Daarom neemt men eenzelfde inflatiecijfer voor 10 jaar lang. Alleen is nu de vraag hoe groot dit inflatiecijfer moet zijn. Om dit cijfer te bepalen, moeten echter veel schattingen gemaakt worden. Er kan dan ook niets met zekerheid gesteld worden. Er moet hierbij vooral afgegaan worden op de kennis van ervaren vakmensen. Deze voorspellingen zullen dan ook niet 100% waterdicht zijn. In de spreadsheet zal op aangeven van ervaren vakmensen een waarde van 4% gebruikt worden. De specialisten ter zake verwachten zelfs dat dit cijfer wat aan de lage kant zal zijn. De mogelijkheid om deze waarde telkens manueel aan te passen wordt dan ook voorzien in de spreadsheet. [gesprek met de heer Coppens, 9 maart 2010]

33 3.2 Kosten De investeringkost vormt de grootste kost binnen het kostenpakket van een kleine windturbine. Deze investeringskost kan opgesplitst worden in verschillende kostendragers. Voorbeelden van kostendragers zijn de windmolen zelf, de funderingen, het onderhoud, de verzekering, de aansluiting op het net, ect. Sommige kostendragers kunnen op voorhand voorspeld worden, andere kostendragers worden dan weer geschat op basis van de kosten van eerder toegepaste modellen. De grootste kostendrager is de windmolen. De belangrijkste componenten die de kost bepalen zijn de generator met rotor, de spanningsregelaar, de omvormer en de mast. Indien de locatie het niet toelaat om het geproduceerd vermogen terug op het net te steken moet er daarnaast ook een batterij voorzien worden waarop al het geproduceerd vermogen kan opgeslagen worden. Voor al deze componenten bestaan er verschillende mogelijkheden die elk hun eigen prijskaartje hebben. Zo zijn er twee verschillende types van masten, de getuigenmast en de vrijstaande mast. Voor de financiële analyse wordt er gewerkt met de duurste optie, de vrijstaande mast, om zo de langste terugverdientijd te bekomen. Een vrijstaande mast kan voor alle types kleine windturbines gebruikt worden en is ook vrijwel voor alle verschillende hoogtes duurder dan de getuigenmast. Het is vrij logisch dat hoe hoger de mast is, hoe duurder die wordt. De verkregen prijzen slaan op de standaardafmetingen 12 meter, 15 meter, 18 meter en 24 meter. Echter in elke specifieke situatie kan er gekozen worden voor een op maat gemaakte mast met een andere hoogte. Bij 3.4 Resultaten wordt er een vergelijking gemaakt tussen de opbrengsten en kosten van de verschillende standaardhoogtes. [gesprek met de heer Coppens, 9 maart 2010] De kostprijs van de fundering kan eveneens sterk variëren. Alles hangt af van de grootte van de windturbine, de leverancier en de locatie van de turbine. Hoe hoger de windturbine, hoe groter de fundering moet zijn en hoe groter de kostprijs zal zijn. Wordt daarbij gewerkt met een erkende aannemer of doet de particulier het zelf. De fundering van een vrijstaande mast is vrij simpel en kan in principe zelf voorzien worden

34 Veelal bestaan klaargemaakte technische plannen van de afmetingen van de funderingen die dienen om de particulier te ondersteunen. Daarnaast speelt ook de locatie een rol. Wordt de windturbine op een afgelegen locatie geplaatst of is de locatie gemakkelijk te bereiken? Of wordt de windturbine op een dak geplaatst waardoor er speciale verankeringpunten nodig zijn? In de financiële analyse wordt gebruik gemaakt van een gemiddelde kostprijs van een fundering. [gesprek met de heer Coppens, 9 maart 2010] Het onderhoud is een doorlopende kost die vrij moeilijk te voorspellen is. Bij een kleine windturbine moet er regelmatig een controle uitgevoerd worden om slecht werkende componenten op te sporen en te vervangen. Slechte componenten hebben namelijk een negatieve invloed op het rendement en dus ook op de terugverdientijd. Algemeen mag men aannemen dat de onderhoudskosten jaarlijks ongeveer 1% van de totale kostprijs zijn. Dit houdt echter niet in dat er jaarlijks een onderhoudscontrole moet uitgevoerd worden. Vaak wordt deze jaarlijkse 1% voor enkele jaren samengevoegd en wordt er slechts om de paar jaar een onderhoud uitgevoerd. [gesprek met de heer Coppens, 9 maart 2010] In de praktijk komen er daarnaast nog andere kleine kosten bij zoals verzekeringen, aansluitingen op het net en andere onverwachte kosten. Deze zijn vrij moeilijk in te schatten en worden in die mate als inaccuraat beschouwd dat ze niet opgenomen worden in de financiële analyse. Wel is het zo er met een grote zekerheid kan gezegd worden dat de bekomen terugverdientijd in werkelijkheid iets hoger zal liggen. In deze financiële analyse zijn de prijzen gebaseerd op een prijslijst die verkregen is via de Belgische verdeler van de Fortis Montana. Deze prijzen zijn geldig vanaf 20/01/2009 en zijn exclusief btw. De keuze voor de types van de verschillende componenten van de windturbine die in deze analyse aan bod komen, gebeurde in samenspraak met de verdeler van de Fortis Montana. Zij baseren zich op hun ervaring om de meest gebruikte materialen aan te duiden. [gesprek met de heer Coppens, 9 maart 2010]

35 3.3 Het rekenmodel De spreadsheet opgemaakt voor dit eindwerk is gebaseerd op verschillende rekenvoorbeelden. Zo is er een rekenvoorbeeld voor kleine windturbines te vinden op de Nederlandse website Na het bestuderen van dit rekenvoorbeeld, achtte ik het toch noodzakelijk enkele aanpassingen in dit model door te voeren. Deze aanpassingen zijn voornamelijk gebaseerd op andere, preciezere theorieën die in de hierboven vermelde punten reeds aan bod kwamen. Bij het eerste rekenmodel moet als groot minpunt beschouwd worden dat er geen verschil gemaakt wordt tussen verschillende windturbines. Ze maken geen gebruik van een vermogensgrafiek van een windturbine en rekenen dus enkel met de beperking van de wet van Betz. Zoals hierboven werd aangetoond, verschilt de theoretische waarde van de prestatiefactor C p enorm van die in de praktijk. Een windturbine kan in de praktijk namelijk bijna 30% minder vermogen van de wind in elektrisch vermogen omzetten dan volgens de wet van Betz. Aangezien het vermogen van de wind exponentieel toeneemt met de windsnelheid, wordt de fout steeds groter bij grotere gemiddelde windsnelheden. Dit houdt dus in dat het rekenmodel een veel te grote opbrengst toekent aan windturbines. In een tweede rekenvoorbeeld dat me werd toegestuurd door BVBA Vermeulen die het op hun beurt gekregen hebben van de fabrikant van de Fortis Montana 5 kw, werd deze fout niet gemaakt. In dit rekenmodel worden vaak dezelfde formules en theorieën gehanteerd zoals uitgelegd in de voorbije punten 2.1 Eigenschappen van de wind en 2.2 Eigenschappen van de windturbine. Toch werden er op een aantal punten andere formules gebruikt bij bepaalde theorieën. Hierbij is telkens de keuze gemaakt voor de meest pessimistische formules zodat de financiële analyse de opbrengst niet overschat. In dit rekenvoorbeeld wordt enkel de opbrengst van een windturbine in kwh berekend. De gebruikte spreadsheet in dit werkstuk bouwt verder op het tweede rekenvoorbeeld en wordt uitgebreid met een financiële analyse van een specifiek type windturbine, met name de Fortis Montana 5 kw. Dit rekenmodel werd bovendien opgesteld met het oog op het maximaliseren van de gebruiksvriendelijkheid voor particulieren

36 Het kan dan ook gemakkelijk aangepast worden aan andere hoogtes, windsnelheden, ruwheden alsook aan andere modellen van windturbines indien men de technische gegevens van deze modellen heeft Berekening van de opbrengst van de windturbine In Figuur 3-2 is de gebruikerspagina van de spreadsheet te zien. Deze bestaat uit twee delen. De gevraagde gegevens en de berekeningen. De gevraagde gegevens worden opgesplitst in twee categorieën, namelijk deze van de windturbine en deze van de omgeving. Bij de gegevens van de windturbine worden 3 parameters gevraagd. 1. De diameter van de rotor in meter 2. De ashoogte van de turbine in meter 3. De vermogensgrafiek van de windturbine De diameter en de vermogensgrafiek zijn afhankelijk van het gebruikte type van kleine windturbines. Deze gegevens zijn terug te vinden bij de technische kenmerken van de windturbine. De vermogensgrafiek wordt vaak gegeven in grafiekvorm. Deze dient dan ook nog omgezet te worden in numerieke gegevens. De gebruikte waarden in de spreadsheet zijn deze die verbonden zijn aan de windturbine van het type Fortis Montana 5 kw. De ashoogte varieert van situatie tot situatie. Volgens de regelgeving zijn hoogtes van maximaal 15 meter toegestaan voor de categorie van de kleine windturbines. Bij de berekeningen in de spreadsheet wordt geen rekening gehouden met deze regelgeving. De ashoogte van de windturbine bepaalt mede de kostprijs van de windturbine. Hoe groter de ashoogte, hoe groter de kostprijs zal zijn. In de spreadsheet worden ashoogtes van 12 meter, 15 meter, 18 meter of 24 meter voorgesteld. Deze ashoogtes zijn gebaseerd op de standaardhoogtes van de Fortis Montana 5 kw met hun bijhorende kostprijs. Deze waarden zijn slechts indicatief en kunnen in het werkblad Berekening kostprijs veranderd worden

37 Fig 3-1 spreadsheet: blad 'Berekening kostprijs' - veranderen van ashoogte en kostprijs horende bij de ashoogte In de gele kaders is de mogelijkheid voorzien om andere ashoogtes en de kostprijzen van de bijhorende masten in te vullen. De parameters van de omgeving bestaan uit volgende gevraagde gegevens: 1. De gemiddelde windsnelheid op 10 meter hoogte op de desbetreffende locatie 2. De beschrijving van de omgeving 3. De vormparameter k voor de berekening van de Weibull-verdeling 4. De luchtdichtheid op de betreffende locatie De gemiddelde windsnelheid op 10 meter hoogte op de desbetreffende locatie kan men terug vinden op figuur 2-3. Dit plan is opgemaakt op basis van de gegevens van de weerstations van België en mag vrij accuraat beschouwd worden. Voor de beschrijving van de omgeving kan men kenmerken kiezen uit een keuzelijst die opgesteld is met het oog op de bepaling van de ruwheidlengte. Hierbij moet opnieuw de opmerking gemaakt worden dat een aparte, specifieke locatiestudie moet gebeuren indien de locatie zich bij een dichtbevolkt gebied bevindt. De situatie behandeld in deze spreadsheet dienen dan ook puur als een indicatie en kun verschillen met de werkelijkheid. Voor een open vlakte zijn de berekeningen vrij accuraat. De cijfervoorbeelden uit de praktijk zijn dan ook van eenzelfde grootorde als de berekende waarden. De vormparameter werd besproken bij de Weibull-verdeling. Veelal is deze locatiegebonden factor niet gekend en wordt de waarde 2 aangenomen. Dit is een veel voorkomende waarde in België. Ook luchtdichtheid is vaak een ongekend gegeven. Er wordt dan ook gewerkt met de luchtdichtheid van op open zee, 1,225 kg/m³. Indien andere waarden gekend zijn, kunnen deze steeds ingegeven worden in de spreadsheet