Windenergie Kleine windturbines Windenergie is altijd belangrijk geweest voor Nederland. In onze geschiedenis betekende de wind een onmisbaar hulpmiddel om ons over het water voort te bewegen en om land te winnen. De zon verwarmt de lucht op aarde. Warme lucht is lichter dan koude lucht. Doordat de aarde ongelijkmatig wordt verwarmd, ontstaan er dichtheids- of drukverschillen. Deze veroorzaken samen met de draaiing van de aarde een grillige stroming van de lucht: wind. Gebouwde omgeving Met de wind kan elektriciteit worden opgewekt. Grote turbines in het open land zijn inmiddels een bekende verschijning. Kleinere turbines staan op of naast gebouwen: in de gebouwde omgeving. Het onderscheid tussen grote en kleine windturbines kan gemaakt worden op basis van het vermogen van de turbine. Het vermogen is de maximale hoeveelheid energie die een turbine in een seconde kan leveren. Grote turbines hebben een vermogen tussen 600 en 2500 kilowatt (kw); kleine turbines voor de gebouwde omgeving enkele kilowatten. Een ander verschil is de omvang. De grootste kleine windturbines zijn momenteel twaalf meter hoog, terwijl grote turbines tegenwoordig een ashoogte hebben van tachtig meter of meer. Windturbine voor stroomvoorziening en verwarming op een school, aan de westkust van Schotland. Onderzoek van het bureau Royal Haskoning (2002) wijst uit dat er in Nederland ruimte is voor 65 megawatt (MW) aan kleine windturbines in de gebouwde omgeving. Ter vergelijking: een windpark heeft vaak een vermogen van enkele megawatts. De windturbine voor de gebouwde omgeving bevindt zich nog in een ontwikkelingsstadium. Er zijn nog veel technische, economische en milieutechnische vragen. In dit informatieblad is de laatste stand van zaken opgenomen.
Techniek Voor de productie van elektriciteit is een generator nodig. Veel turbines hebben een tandwielkast, die voor een voldoende hoog toerental voor de generator zorgt. Relatief nieuw zijn turbines zonder tandwielkast, de zogeheten direct drive turbines. Hier wordt gebruik gemaakt van een ringgenerator. Door het ontbreken van de tandwielkast is minder onderhoud nodig en wordt er minder geluid geproduceerd. Verder zijn kleine windturbines te onderscheiden naar de stand van de as: horizontaal of verticaal. Horizontale as Een horizontale-asturbine (hierna HAT te noemen) staat altijd op een mast en is te herkennen aan de gondel, die door een kruimotor op de wind wordt gezet. De bekende grote windturbines zijn allemaal van het HAT-type. Verticale as: Savonius en Darrieus De verticale-asturbine (hierna VAT) heeft soms een mast, maar nooit een gondel en kruisysteem. Verticale-asturbines zijn er in twee typen, afhankelijk van de manier waarop de turbine de energie uit de wind haalt: volgens het weerstands- dan wel het liftprincipe. Verticale-asturbine: type Savonius Verticale-asturbine: type Darrieus De turbines die werken volgens het weerstandsprincipe worden ook wel Savonius-type genoemd. De bladen ervan bewegen om de beurt met de wind mee en er tegen in. De voordelen zijn de lage draaisnelheid, waardoor er weinig geluid wordt geproduceerd. Een Savonius-type heeft echter een laag rendement. Turbines die werken volgens het liftprincipe, de zogeheten Darrieus-turbines, halen energie uit de wind doordat de turbine dwars op de wind staat. Ten opzichte van de Savonius-typen zijn zowel de draaisnelheid als het rendement hoger, maar dat geldt eveneens voor de geluidsproductie. Ook is de kans op trillingen groter, maar door de hogere frequentie zijn de trillingen minder hinderlijk. Windaanbod Het rendement van windenergie in de gebouwde omgeving is door de aanwezigheid van obstakels meestal lager dan in de open ruimte. Maar diezelfde obstakels kunnen op en rond hoge gebouwen juist ook zorgen voor een concentratie- of tunneleffect. Waar de
wind tussen obstakels doorwaait, treedt een verhoging van de snelheid op. Op dergelijke plaatsen kan de windsnelheid met enkele tientallen procenten toenemen. Ruwe en oneffen obstakels doen het effect juist teniet. Ze veroorzaken de voor de gebouwde omgeving kenmerkende turbulentie. Door hun werkingsprincipe zijn VAT's minder gevoelig voor turbulentie dan HAT's. Principe van het concentratie-effect, simulatie TU Delft. Bron: Kentallen voor windturbines in de gebouwde omgeving Plaatsing en aansluiting Plaatsing op of aan gebouwen stelt eisen aan de gebouwconstructie. Dit geldt voor zowel het gewicht van de turbine als de weerstand die de turbine bij hoge windsnelheid ondervindt. Trillingen moeten zoveel mogelijk worden voorkomen. De bouwtechnische eisen verschillen per turbine. Plaatsing op woningen is meestal alleen mogelijk met versterking van de dakconstructie. Ook voor plaatsing op kleine kantoren en andere utiliteitsgebouwen is in sommige gevallen een hulpconstructie nodig. Sommige turbines kunnen ook naast gebouwen worden geplaatst, onder voorwaarde dat er voldoende open ruimte is of dat de turbine hoger dan het gebouw wordt geplaatst. Voor de meeste turbines geldt een minimale onderlinge afstand. Wordt hiermee geen rekening gehouden, dat zal de energieopbrengst lager zijn. Voor het aansluiten van een windturbine op het elektriciteitsnet gelden regels ten aanzien van veiligheid, aansluiting en functioneren van de turbine. Neem voor het aansluiten altijd contact op met het energiebedrijf en/of de netbeheerder. Financiën De prijzen van kleine windturbines zijn afhankelijk van het type en het gevraagde vermogen. Een goed algemeen beeld ontbreekt nog, doordat nog niet alle turbines leverbaar zijn. Verderop in dit informatieblad wordt een aantal turbines kort beschreven, inclusief reële of verwachte prijzen. Ondernemers kunnen in aanmerking komen voor Energie-investeringsaftrek (EIA). Met de EIA kan een deel van de investering in mindering worden gebracht op de fiscale winst. De EIA geldt alleen voor een nieuwe turbine; exploitatiekosten komen niet in aanmerking. De aanvraag moet binnen drie maanden na aanschaf (bestelling) worden ingediend. Bij produktie van grote hoeveelheden elektriciteit komt u mogelijk in aanmerking voor de subsidieregeling Milieukwaliteit Elektriciteitsproductie (MEP). Met deze regeling wordt de binnenlandse productie van duurzame elektriciteit gesubsidieerd. Meer over EIA en de MEP is te vinden in het informatieblad 'Duurzame energie, Financiële stimuleringsregelingen'.
Vergunningen Bouwvergunning Voor plaatsing van windturbines is een bouwvergunning nodig. Een bouwplan dient samen met een standaard aanvraagformulier bij de gemeente te worden ingediend. De aanvraag voor een bouwvergunning wordt getoetst aan het bestemmingsplan, het Bouwbesluit, de Bouwverordening en redelijke eisen van welstand. Het bestemmingsplan geeft de gebruiksmogelijkheden van de grond aan en soms een maximale bouwhoogte. Indien het opwekken van windenergie niet in de gebruiksvoorschriften is opgenomen of indien de maximale bouwhoogte ontoereikend is, kan vrijstelling worden verleend of het bestemmingsplan worden gewijzigd. Het Bouwbesluit bevat regels ten aanzien van veiligheid, gezondheid en milieu. De Bouwverordening wordt vastgesteld door de gemeente en bevat regels voor het gebruik en eventueel stedenbouwkundige voorschriften. De Welstandscommissie is een onafhankelijke gemeentelijke commissie, die advies uitbrengt over het uiterlijk van een bouwwerk. Milieuvergunning Voor turbines met een rotordiameter van twee meter of meer, is op grond van de Wet Milieubeheer een milieuvergunning nodig. Deze moet worden aangevraagd bij Burgemeester en Wethouders van de gemeente. De voorwaarden waaraan de aanvraag moet voldoen, zijn opgenomen in het Inrichtingen en Vergunning Besluit. NB: Het Besluit Voorzieningen en Installaties, waarbij tot een bepaald vermogen aan windturbines geen milieuvergunning nodig is, is niet van toepassing. Raadpleeg voor de exacte regelingen en voorwaarden de afzonderlijke wetten en besluiten. Merken en typen Om een indruk te krijgen van de (binnenkort) beschikbare turbines, volgt hierna een overzicht. Dit pretendeert niet volledig te zijn. Alle gegevens zijn afkomstig van de fabrikanten. De vermelde prijzen zijn bij benadering en exclusief BTW. De jaaropbrengsten in kwh gelden bij een gemiddelde windsnelheid in meters per seconde. HORIZONTALE-ASTURBINES (HAT) Provane 5 Vermogen: 2 kw Opbrengst: 4.000-5.000 kwh/jr (bij 4 m/s) Ashoogte: Dakmodel: 6 m; mastmodel: 12 m Rotorbladen: 3 Rotordiameter: 5 m Gewicht: 720 kg Plaatsing: Op de grond of op een dak 9.000,- inclusief plaatsing Fabrikant: Prowin Informatie: Pascalweg 24, 6662 NX Elst tel. 0481-361362 info@prowin.nl
Fortis Windenergy 0900-9892 De Nederlandse firma Fortis heeft diverse windturbines in haar pakket. De vermogens variëren van 0,8 tot 30 kw. Hieronder staan drie producten omschreven. Voor meer informatie: Fortis Windenergy, Botanicuslaan 14, 9751 AC Haren. Telefoon 050-5340104; e-mail: fortis-windenergy@wxs.nl; www.fortiswindenergy.com Alize 10.000 Vermogen: 10 kw Opbrengst: 10.000-35.000 kwh/jr (bij 4-7 m/s) Ashoogte: v.a. 18 m Rotorbladen: 3 Rotordiameter: 7 m Gewicht: 540 kg exclusief mast Plaatsing: Zowel op gebouwen als op de grond 25.000,- inclusief 24 m mast Fabrikant: Fortis Windenergy Montana 4000 Vermogen: 5,8 kw Opbrengst: 5.000-16.000 kwh/jr (bij 4-7 m/s) Ashoogte: 18 m Rotorbladen: 3 Rotordiameter: 5 m Gewicht: 200 kg exclusief mast Plaatsing: Zowel op gebouwen als op de grond 12.000,- inclusief 18 m mast Fabrikant: Fortis Windenergy Passaat 1400 Vermogen: 1,4 kw Opbrengst: 650-3.000 kwh/jr (bij 4-7 m/s) Ashoogte: v.a. 12 m Rotorbladen: 3 Rotordiameter: 3 m Gewicht: 75 kg exclusief mast Plaatsing: Zowel op gebouwen als op de grond 5.529,- inclusief 12 m mast Fabrikant: Fortis Windenergy
VERTICALE-ASTURBINES (VAT) Neoga Vermogen: 2 kw Opbrengst: 2.500-3.500 kwh/jr (bij 5 m/s) Hoogte: 3,2 m Diameter: 3 m Gewicht: 150-200 kg Plaatsing: Ontworpen voor plaatsing op gebouwen Nog niet bekend Leverbaar: Nog niet bekend Fabrikant: Ecofys Informatie: Postbus 8408, 3503 RK Utrecht tel. 030-2808344 urbanturbines@ecofys.com Turby Vermogen: 2,5 kw Opbrengst: 5.000 kwh/jr (bij 6,5 m/s) Hoogte: 8 m, inclusief mast van 5 m Diameter: 2 m Gewicht: 330 kg, inclusief mast van 5 m Plaatsing: Op gebouwen vanaf 20 m 10.500,- af fabriek, exclusief plaatsing Leverbaar: Tweede helft 2003 Fabrikant: C.O.R.E. International Informatie: Heuvelenweg 18, 7241 HZ Lochem tel. 0573-256358 info@core-international.nl Windwall Deze VAT kent twee vermogenstypen, welke hieronder staan beschreven. De Windwall onderscheidt zich door de mogelijkheid voor horizontale plaatsing. Daarom is hieronder de hoogte als lengte aangegeven; de hoogte wordt dan bepaald door de diameter. Overigens is ook verticale plaatsing langs gebouwen mogelijk. Leverbaar: Vanaf 2004 Fabrikant: NGUp Holding Informatie: De Eiken 5-D, 7491 HP Delden tel. 074-2434885 ngup@wish.nl Vermogen 4 kw 12 kw Opbrengst: 7.500 kwh/jr (bij 6 m/s) 20.000 kwh/jr (bij 6 m/s) Lengte: 15 m 24 m Diameter: 1,2 m 2 m Gewicht: 1.000 kg 1.700 kg 18.000,- inclusief plaatsing 38.000,- inclusief plaatsing
Windside 0900-9892 De Finse firma Windside produceert Savonius-type turbines. Een belangrijk kenmerk van Savonius-turbines is de lage geluidsbelasting. Volgens opgave van de fabrikant is deze gemeten op 0 db. Hieronder staan drie typen. Windside wordt in Nederland vertegenwoordigd door: SET Nuenen, Postbus 126, 5670 AC Nuenen Telefoon 040-2990299, info@set.nl, www.set.nl WS 0.15C Vermogen: 9A/12V Opbrengst: 60 kwh/jr (bij 7,5 m/s) Hoogte: 0,85 m Diameter: 0,35 m Plaatsing: Zowel op daken als op de grond 1.625,- Informatie: SET Nuenen WS-0.30C Vermogen: 9A/12V Opbrengst: 120 kwh/jr (bij 7,5 m/s) Hoogte: 1 m (exclusief mast) (1,5 m incl. generator) Diameter: 0,30 m Plaatsing: Zowel op daken als op de grond 2.330,- Informatie: SET Nuenen WS-4C Vermogen 20A/12V Opbrengst: 1700 kwh/jr (bij 7,5 m/s) Hoogte: 4 m (excl. mast) (4,8 m inclusief generator) Diameter: 1 m Plaatsing: Zowel op daken als op de grond Prijs 16.650,- Informatie: SET Nuenen
Meer informatie Voor gedetailleerde productinformatie kunt u contact opnemen met de fabrikanten. Bij het Informatiecentrum Duurzame Energie kunt u terecht voor algemene informatie over windenergie (techniek, beleid, 'grote' windturbines) alsook over andere vormen van duurzame energie. Andere uitgaven over windenergie Windenergie Informatieblad met algemene en technische informatie Windenergie op maat voor agrariërs Praktijkgericht informatieblad voor particuliere initiatiefnemers Windenergie geschikt in het landschap Informatieblad over omgevingseffecten en regelgeving bij windparken Windturbines 2000-2001 Overzicht van windturbines op de Nederlandse markt De Windwijzer Uitgebreide adressenlijst van bedrijven en instanties op het gebied van windenergie Windenergie en geluid Brochure over geluidsaspecten Windenergie: Handleiding participatie Voor gemeenten. Over de mogelijkheden van participatie in windparken Met de wind in de rug Voor gemeenten. CD-rom: Leidraad voor planvorming en realisatie van windprojecten (Novem) Handboek Risicozonering windturbines CD-rom: Leidraad voor de toetsing van veiligheidscriteria (Novem) Financiële stimuleringsregelingen Beknopt overzicht van de regelingen op het gebied van duurzame energie Informatie over andere vormen van duurzame energie Aardwarmte Bio-energie Energie-opslag Groene elektriciteit Warmtepompen Waterkracht Zonnestroom Zonnewarmte Projectbureau Duurzame Energie Tekst: Bas Ouwehand/PDE. Foto's: CORE, Ecofys, Fortis, Prowin, SET, Windwall. Geraadpleegde literatuur: Opwekking van windenergie in de gebouwde omgeving, Royal Haskoning, in opdracht van Novem, februari 2002, tel. 024-3284284, www.royalhaskoning.com Kentallen voor windturbines, Windwall BV, februari 2003, tel. 074-2434885, ngup@wish.nl Dit informatieblad is met de grootste zorg samengesteld. Aan de inhoud kunnen echter geen rechten worden ontleend. WE-022/02072003/bo