Stedelijke windmolens: aantrekkelijke energieleveranciers
- Duurzame Energie & Energieopslag
- Artikel
Onlangs ging op een woning in Vlieland de eerste zogeheten nokwindturbine van ons land in gebruik. De langwerpige RidgeBlade-windturbine (zie foto) van Engelse makelij is in de nok van het dak geïntegreerd ondergebracht. De 4 horizontale asrotoren draaien vanaf een windsnelheid van ongeveer 1,3 meter per seconde.
Doordat de installatie gebruik maakt van de windstromingen die langs het schuine dak omhoog stromen, neemt de gemiddelde windsnelheid met maximaal 120% toe bij een dakhelling van 45 graden. De verwachte opbrengst aan elektriciteit van deze 2 kW nokwindturbine is 2.700 kWh per jaar. Dit is bij een gemiddelde windsnelheid van 5,1 m/s, bij een dakhelling van 30% en een naar de wind gerichte woning.
In dezelfde periode presenteerde Mega Windforce een windturbine voor de gebouwde omgeving, die volgens dit Zaanse bedrijf 60% meer elektriciteit opwekt dan turbines van vergelijkbare grootte. Dit kan dankzij het gebruik van een dubbele ring met magnetische lagering waaraan de bladen bevestigd zijn, waardoor het systeem een zeer lage wrijvingsweerstand heeft. Dankzij het ontbreken van een centrale as bij hogere windsnelheden kan de turbine met toenemend vermogen nog blijven draaien.
Decentraal elektriciteit opwekken
Het zijn 2 willekeurige berichten, die duidelijk maken dat het gebruik van zogeheten urban-windturbines een rol in het decentraal opwekken van elektriciteit kunnen spelen. Naast diverse modellen van traditioneel vormgegeven driebladige molens zijn er in de loop van de jaren veel andere soorten kleine windturbines ontwikkeld voor de gebouwde omgeving, zoals op een grasmaaimachine lijkende windturbines en bijvoorbeeld verticale asturbines die op groot uitgevallen wokkels lijken.
“Als je naar windturbines in het algemeen kijkt en je maakt een grafiek waarbij op de horizontale as het geïnstalleerd vermogen is uitgezet en langs de verticale as de kosten per MW, dan is de grafiek een soort badkuip”, vertelt Michiel Zaaijer van de Wind Energy Research Group van de TU Delft. “Dat betekent dat de opgewekte stroom door windturbines met kleine vermogens relatief duur uitvalt. Daar komt nog bij dat de windsnelheden in de gebouwde omgeving vaak lager zijn dan op het vlakke land. Bovendien staan de windmolens veelal op lagere hoogte dan bijvoorbeeld een multi-megaWatt windturbine. Die is zo groot dat alleen daarom al een hoge toren noodzakelijk is.”
Wind versnelling door schuin dak
Volgens Zaaijer kunnen stedelijke windturbines een voordeel hebben, doordat de wind door de omstroming van de gebouwen een versnelling kan krijgen. Zo kan de genoemde nokwindturbine inderdaad profiteren van het feit dat de wind door het schuine dak een versnelling krijgt. Maar dat effect is uiteraard alleen aan de orde als de wind in de goede richting blaast. “Binnen onze vakgroep heeft een tijd geleden een promotieonderzoek plaatsgevonden naar wind in de gebouwde omgeving. Eén van de onderzochte configuraties was dat een hoog flatgebouw een gat in de gevel kreeg met daarin een windturbine."
“Door dat gat gaat de wind inderdaad harder waaien ter plekke van de turbine. Anderzijds is het probleem dat als de wind van de zijkant komt, de turbine helemaal niet draait. Uit het onderzoek bleek dat het netto effect bij een normale windverdeling nihil was. Dat kan natuurlijk anders uitvallen bij een gepiekte windverdeling, maar daarvan is in Nederland nauwelijks sprake.”
Financieel voordeel met lokaal opgewekte stroom
Ondanks de relatief hoge kosten van windenergie in de gebouwde omgeving, kan er met name voor consumenten toch sprake zijn van een financieel voordeel. De lokaal opgewekte stroom is te gebruiken direct voor eigen doeleinden. “Je kunt de opgewekte stroom in vermindering brengen van de hoeveelheid elektriciteit, die je normaal gesproken in een jaar verbruikt”, legt Zaaijer uit. “Dat levert je een financieel voordeel op van ruwweg € 0,25 per kWh, net zoals trouwens bij zonnepanelen te behalen zou zijn. Ondanks het feit dat het hier om een relatief dure technologie gaat, kan het gebruik van kleine windturbines voor consumenten onder het huidige economische regime zo toch gunstig uitkomen.”
Gerelateerde artikelen, events & downloads
Reacties
Kom op, duurzaamgebouwd, lieg nu niet zo over kleine windmolens. Ze zijn echt alleen eenbeetje nutting op de volle wind, dus binneneen paar kilometer van de kust, in lege ruimte. De nok turbine werkt ook alleen goed op huizen aan de rand van een woonwijk, op de volle wind. binnen aan paar kilometer van de kust.
Ik ben erg benieuwd naar de kosten, gerelateerd aan geïnstalleerd vermogen.
met een heel specifieke en hoge dakpositie in een kuststreek kan het een goed rendement opleveren. Dat is dan op toepassing op 1 pro-mille van de gebouwen. Windenergie is in tegenstelling tot zonne energie erg onderhoudsgevoelig; je moet de kosten dus over 25 jaar uitrekenen want zolang hoef je geen onderhoud aan zonne energie te plegen. Dat redt je niet met windenergie.
Wat zijn de eerste opbrengst gegevens van de RidgeBlade op Vlieland? En hoeveel kostte die?
Leuke ontwikkeling. Ik ben wel benieuwd óf geluid aan buitenzijde of binnenzijde een issue is.
Niet onbelangrijk: i.c.m. zonnepanelen is windenergie onmisbaar voor de bewolkte wintermaanden.. Ben benieuwd naar kosten
Inderdaad kan dit een zinvolle ontwikkeling zijn. Zoals opgemerkt is dit zeker per project situatie inzetbaar, mits men met de voornoemde opmerkingen onderkent. b.v. windstilte of zoals bij zon energie men tot de ontdekking komt ,dat deze 's nachts niet aanwezig is.
Het aanmoedigen van gedecentraliseerde energievoorzieningen is heel goed - nodig zelfs. Het beweren dat een stedelijke windmolen een aantrekkelijke energieleverancier is voor de meeste situaties in Nederland is onzin. Wel kunnen ze een maatschappelijk functie hebben, door men bewust te maken van het opwekken van duurzame energie. Van Duurzaamgebouwd verwacht ik meer dan alleen Greenwashing.
Alle (betrouwbare) onderzoeken tonen aan dat wind in stedelijke gebieden zwaar onrendabel is. Ik verwacht van duurzaam gebouwd dat ze dit soort berichten genuanceerd overneemt.
Windenergie in de bebouwde omgeving zou een mooie aanvulling kunnen zijn op zonnestroom. Tot nu toe is dat financieel onaantrekkelijk, windaandelen in een windmolen in de regio levert een beter rendement op. Kan duurzaamgebouwd een onderzoek doen naar de kosten en baten van de mogelijkheden in de bebouwde omgeving (voor de kustgebieden en het binnenland) en dat vergelijken met de rendementen van windaandelen?