Zijn windmolens écht wel zo duurzaam?

Ja. Niets wat mensen doen is perfect, maar windmolens zijn honderd keer beter voor het klimaat dan een kolencentrale, en tegenwoordig in totaal goedkoper. Bestaande windmolens worden vooral vervangen door nieuwe omdat die meer opleveren, niet omdat ze niet meer goed werken.

#energietransitie #windmolens

Windturbines zijn niet perfect en hebben zeker nadelen, maar veel experts vinden dat de voordelen ruim opwegen tegen die nadelen. Voor de investeringen en duurzaamheid van windmolens zijn zes dingen van belang: kostendaling en repowering, zeldzame aardmetalen, uitstoot van broeikasgassen, vogelslachtoffers, beeld en geluid, weerpatronen, en waterbesparing.

Kostendaling en repowering

De techniek van windturbines heeft de afgelopen jaren niet stilgestaan. Na jaren van staatssteun is windenergie nu goedkoper dan kernenergie en stroom uit kolen [1,2]. Maar daardoor is het nu vaak ook goedkoper om 10-jaar oude bestaande windturbines te vervangen door grotere en meer efficiënte nieuwe modellen [3], ook al hadden die oude windturbines nog een tijd meegekund. Dit komt deels omdat een significant deel van de kosten van windenergie niet zit in de windturbine maar bijvoorbeeld in de aansluiting aan het stroomnetwerk en de binnenhalen van een vergunning, en die zijn dan al geregeld.

windmolens.jpg

Afbeelding via Pexels.com

Zeldzame aardmetalen

In 2013 had ongeveer een kwart van de nieuwe windturbines permanente magneten (23,2% van nieuwe capaciteit) [4]. De rest gebruikt andere technologieën die geen grote hoeveelheid zeldzame aardmetalen gebruiken. Zowel de zeldzame aardmetalen die in die permanente magneten worden gebruikt als de windturbines die veel zeldzame aard metalen bevatten komen vooral uit China [4,5]. De grootste fabrikanten van windturbines buiten China (bijv. Vestas, Siemens, en Enercon) gebruiken veel minder of geen zeldzame aardmetalen [4]. Aangezien windturbines ook prima zonder zeldzame aardmetalen kunnen worden gebouwd, is de beschikbaarheid van die materialen geen beperking voor een grootschalige uitbouw van wind op zee of op land.

De uitstoot van het bouwen van een windturbine is vele malen minder dan wat elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen uitstoten over hun levensduur.

Uitstoot van broeikasgassen

De uitstoot van het bouwen van een windturbine is vele malen minder dan wat elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen uitstoten over hun levensduur. Behalve de rotorbladen kan bijna alles gerecycled worden [6] en er is bij het produceren van stroom geen uitstoot van broeikasgassen of andere luchtvervuiling. Ten opzichte van een kolencentrale met afvang van CO₂ (CCS) is een windturbine tot 20 keer klimaatvriendelijker over de hele levensduur, en een normale kolencentrale stoot meer dan 100 keer meer CO₂ uit dan een windturbine [7,8].

Vogels

Er wordt soms gezegd dat windturbines een slachting aanbrengen onder vogels. Het klopt dat er vogels sterven aan de rotorbladen van windturbines, maar die aantallen vallen in het niet bij wat bijvoorbeeld katten aan slachtoffers maken [9]. Het grote verschil met katten is dat windturbines ook grotere vogels doden die zeldzamer zijn en veel minder natuurlijke vijanden hebben [10]. Maar gebouwen, voertuigen en hoogspanningslijnen maken ook honderd tot duizend keer meer vogelslachtoffers dan windturbines [9, 11].

Beeld en geluid

Landschapsvervuiling is heel subjectief, en wellicht aan verandering onderhevig; lang geleden was het hip om bij een fabrieksschoorsteen te wonen, omdat je dan meedeed aan vooruitgang… Sommige mensen ervaren hinder van het geluid wat turbines maken, maar er worden geen gezondheidsrisico's mee in verband gebracht. Meer hierover lees je in het KlimaatHelpdesk artikel 'Zijn windmolens slecht voor je gezondheid?'. De geluidsdruk van een windturbine is bij harde wind ongeveer 55 dB en dat is vergelijkbaar met de geluidsdruk die een boerenbedrijf overdag produceert [13]. Dit zit net op de grens van wat in veel stedelijke gebieden wordt gezien als aanvaardbare geluidsdruk, en het laagfrequente geluid dringt relatief makkelijk door muren. Aangezien die geluidsdruk ook ’s nachts kan voorkomen kan een windpark in de buurt de kwaliteit van slapen van de omwonenden verstoren. Economisch gezien kunnen windturbines in de buurt de prijs van een woning doen dalen, in Denemarken daalde de prijs van een woning met 3% voor windmolens die zichtbaar zijn en 3-7% vanwege geluid [13].

Weerpatronen

Je zou het in de herfst niet zeggen, maar de wind waait niet altijd. Dat betekent dat je soms een paar dagen stroom moet opwekken met andere bronnen. Dat is duur en lastig, want een accu die zoveel stroom kan bewaren zou enorm en onbetaalbaar zijn. Gelukkig is dat deels te ondervangen door stroom uit te wisselen met andere landen; als het op de Noordzee windstil is waait het meestal in Griekenland, en andersom [14].

Waterbesparing

Er is voor het huidige energiesysteem een enorme hoeveelheid koelwater nodig, zowel voor kolen- en gascentrales als kerncentrales. Voor het bedrijven van windturbines is nauwelijks koelwater nodig [15], wat in een opwarmende wereld belangrijk zal zijn.

Energetische terugverdientijd

Om de duurzaamheid te bepalen is een belangrijke maat de energetische terugverdientijd. Dat is de tijd die een turbine energie moet produceren voor alle energie die wordt gebruikt om de materialen te produceren, de turbines te fabriceren, te installeren, te onderhouden en te verwijderen. Voor een windturbine is de energetische terugverdientijd afhankelijk van de technologie en vooral de windsnelheden op de locatie. De tijd is tussen 3 en 9 maanden. In een kritisch verhaal [16] wordt gevonden dat in een studie van vijftig scenario’s uit twintig studies een gemiddelde terugverdientijd wordt gevonden van ruim 23 weken.

Hoe kwam dit artikel tot stand?

Dit antwoord is geschreven door Oscar van Vliet

Reviewer: Peter Eecen

Redacteur: Arfor Houwman

Gepubliceerd op: 26-8-2021

Wat vond je van dit antwoord? Geef ons je mening!

[1] 'Wind Power Blows Through Nuclear, Coal as Costs Drop at Sea', Bloomberg, 2017 https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-03-09/wind-power-blows-through-nuclear-coal-as-costs-plunge-at-sea

[2] 'Wind power prices now lower than the cost of natural gas', ArsTechnica, 2019 https://arstechnica.com/science/2019/08/wind-power-prices-now-lower-than-the-cost-of-natural-gas/

[3] `Repowering', Wikipedia https://nl.wikipedia.org/wiki/Repowering

[4] Serrano‐González J, Lacal‐Arántegui R. Technological evolution of onshore wind turbines—a market‐based analysis. Wind Energy 19(12); 2016, p. 2171-87. https://doi.org/10.1002/we.1974

[5] Ballinger B, Schmeda-Lopez D, Kefford B, Parkinson B, Stringer M, Greig C et al. The vulnerability of electric-vehicle and wind-turbine supply chains to the supply of rare-earth elements in a 2-degree scenario. Sustainable Production and Consumption 22; 2020, p. 68-76. https://doi.org/10.1016/j.spc.2020.02.005

[6] Jensen JP, Skelton K. Wind turbine blade recycling: Experiences, challenges and possibilities in a circular economy. Renewable and Sustainable Energy Reviews 97; 2018, p. 165-76. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.08.041

[7] Pehl M, Arvesen A, Humpenöder F, Popp A, Hertwich EG, Luderer G. Understanding future emissions from low-carbon power systems by integration of life-cycle assessment and integrated energy modelling. Nature Energy 2(12); 2017, p. 939-45. https://doi.org/10.1038/s41560-017-0032-9

[8] 'Solar, wind and nuclear have ‘amazingly low’ carbon footprints, study finds'. Carbonbrief, 2017 https://www.carbonbrief.org/solar-wind-nuclear-amazingly-low-carbon-footprints

[9] Loss SR, Will T, Marra PP. Direct Mortality of Birds from Anthropogenic Causes. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 46(1); 2015, p. 99-120. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-112414-054133

[10] '4 Reasons Why it's a Bad Argument to Say Cats Kill More Birds Than Wind Turbines'. KCET, 2013 https://www.kcet.org/redefine/4-reasons-why-its-a-bad-argument-to-say-cats-kill-more-birds-than-wind-turbines

[11] Saidur R, Rahim NA, Islam MR, Solangi KH. Environmental impact of wind energy. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(5); 2011, p. 2423-30. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.02.024

[12] Ruggiero A, Quartieri J, Guarnaccia C, Hloch S. Noise Pollution Analysis of Wind Turbines in Rural Areas. International Journal of Environmental Research 9(4); 2015, p. 1277-86. https://dx.doi.org/10.22059/ijer.2015.1019

[13] Jensen CU, Panduro TE, Lundhede TH. The Vindication of Don Quixote: The Impact of Noise and Visual Pollution from Wind Turbines. Land Economics 90(4); 2014, p. 668-82. http://doi.org/10.3368/le.90.4.668

[14] 'Balancing Europe’s wind-power output through spatial deployment informed by weather regimes'. Nature, 2017 http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nclimate3338

[15] 'Saving water with wind energy'. Windeurope, 2014 https://windeurope.org/about-wind/reports/saving-water-wind-energy/

[16] "Factcheck: ‘Windmolens kosten meer energie dan ze opleveren en helpen het klimaat niet". De Correspondent, 2016. https://decorrespondent.nl/4256/factcheck-windmolens-kosten-meer-energie-dan-ze-opleveren-en-helpen-het-klimaat-niet/470456652512-9b612b13