Recente Amerikaans praktijkgegevens bevestigen wat rekenaars allang wisten: het opvangen van de schommelingen van windenergie verlaagt het rendement van de klassieke gas- en kolencentrales, en verhoogt hun brandstofverbruik en CO2, SO2 en NOX uitstoot.

Al geruime tijd is bekend dat het piekgedrag van windenergie de rendementen van de achterliggende klassieke elektriciteitscentrales nadelig beïnvloedt (Soens, 2005; De Groot & Le Pair, 2009; Lang, 2009; Udo, 2010). Voor een constante productie worden het liefst STEG-centrales gebruikt (SToom En Gas) die een hoog brandstofrendement kunnen halen van 60 %. Maar een STEG-eenheid is moeilijk regelbaar, het veranderen van de elektriciteitsproductie gaat heel langzaam. Zijn er pieken in de elektriciteitsvraag, dan worden die opgevangen door zogenaamde piekscheerders. Dit zijn gasgeneratoren, die weliswaar snel geregeld kunnen worden, maar een laag brandstofrendement hebben dat rond de 30% kan dalen. Ook de productiepieken van windenergie moeten door de klassieke centrales opgevangen worden, dus die gaan meer fossiele brandstof verstoken. Zo berekende Soens (2005) dat windenergie bij vermogens boven 5% van de pieklast geen CO2 winst meer oplevert.

Onze energiebedrijven en de ministeries van VROM en EZ blijven dit verschijnsel hardnekkig ontkennen. De onderliggende berekeningen zijn weliswaar hard, maar het blijven modelberekeningen die niet door praktijkgegevens worden onderbouwd. Dat kon ook niet, want de hiervoor benodigde gegevens zijn niet publiekelijk beschikbaar.

Daar is kortgeleden verandering in gekomen. BENTEK Energy, een leidend adviesbureau in de VS op het gebied van de energiemarkt, heeft in april van dit jaar een rapport gepubliceerd over de invloed van windenergie op het brandstofverbruik en de emissies van de bestaande gas- en kolencentrales (BENTEK, 2010). Het onderzoek is verricht in opdracht van de “Independent Producers Association of Mountain States”, aan de hand van voor iedereen beschikbare en zeer gedetailleerde gegevens van productie, brandstofverbruik, en emissie van elektriciteitscentrales in Colorado en Texas. In beide staten is men verplicht om de geproduceerde windenergie in het net op te nemen.

De resultaten blijken nog ernstiger dan hiervoor geschetst. Tijdens daluren wordt vaak zoveel windenergie geproduceerd, dat het ook regelmatig nodig is om de productie van de aanwezige kolencentrales terug te draaien. Net als een kolenkachel die je niet voor een kwartiertje uit kunt zetten, is een kolencentrale een log systeem. Met het terugdraaien wordt veel energie verspild. In Colorado heeft hierdoor de windenergie het brandstofverbruik van de kolencentrales zelfs verhoogd, ze stoten meer CO2, SO2 en NOX uit dan zonder windenergie het geval zou zijn geweest. In 2008 is bijvoorbeeld 70% van de windenergie (775 MW) aangelegd zonder dat dit tot een verlaging van de emissies heeft geleid.

In Texas is naar verhouding meer gas- (72%) dan kolencapaciteit (28%) aanwezig dan in Colorado (46% resp. 54%). Hierdoor ligt de situatie iets gunstiger omdat de kolen minder snel nodig zijn om de  pieken op te vangen. Maar ook hier blijkt een verhoogde uitstoot van SO2 en NOX als gevolg van de windpieken, de CO2 uitstoot is ongeveer hetzelfde gebleven of iets verhoogd.

De Nederlandse situatie is vergelijkbaar met Texas. Onze gas- en kolencapaciteit bedragen eveneens 72% resp. 28% van het totaal. In alle gevallen, Colorado, Texas zowel als Nederland, is het aandeel windenergievermogen 15% van de gas- en kolencapaciteit. Met de geplande nieuwe kolencentrales (4680 MW in 1012) zullen we net als in Colorado evenveel capaciteit in kolen als in gas krijgen, en kunnen we de situatie in Colorado als een blauwdruk voor Nederland beschouwen.

Dit alles betekent dat de onvermijdelijke pieken in de productie van windenergie nu al de CO2, SO2 en NOX uitstoot van onze elektriciteitscentrales verhogen. Voor Nederland zou de les niet moeilijk moeten zijn. De goedbedoelde windmolens zullen nooit doen wat van hen verwacht wordt, namelijk uitsparen van fossiel brandstofverbruik en verminderen van emissies, en het klimaat heeft er niets aan.

 

J.H.F. Jansen, 16 juni 2010.

 

Referenties

BENTEK (2010) – How less became more: Wind, Power and Unintended Consequences in the Colorado Energy Market. Recentie in Independent Petroleum Association of Mountain States (IPAMS).

P. Lang (2009) – Cost and Quantity of Greenhouse Gas Emissions Avoided by Wind Generation. The University of Sydney’s Integrated Sustainability Analysis report. 6.

C. le Pair & K. de Groot (2009) – De invloed van elektriciteit uit wind op fossiel brandstofgebruik. Spil 263-264 /2009 nr.5, p. 15-17. 

J. Soens (2005) –  Impact of wind energy in a future power grid. Proefschrift Universiteit Leuven. 

F. Udo (2010) – Besparen windmolens CO2?