Windenergie - Martin van Buuren

3 Windenergie
Docentenhandleiding
1. Inleiding
Dit hoofdstuk is een direct vervolg op hoofdstuk 2. Na de inleiding
komt in dit hoofdstuk relatief veel lees, denk, zoek, vergelijk,
analyseer en rekenwerk aan de orde.
Begrippen die te maken hebben met windenergie worden
geïntroduceerd met of zonder duidelijke definities. Het is daarom de
eerste opdracht om een lijst van nieuwe begrippen te maken die in de
tekst schuin gedrukt zijn. Wij verwelkomen ook de docent zelf op
zoek te gaan naar de betekenis van deze begrippen als daarvoor
noodzaak of animo is en aan ons het terug te communiceren.
Vervolgens wordt informatie gegeven over Nederlandse
windmolenparken waarin nadruk gelegd wordt op fysisch-technische
en milieutechnische aspecten. Daarnaast worden economische
dimensies zoals investeringsaspecten en de rendementproblematiek
rondom windenergie worden besproken. Sociale aspecten komen ook
aan bod.
2. Leerdoelen
Na dit hoofdstuk kun je:




uitleggen hoe wind ontstaat.
de windenergie berekenen.
bepalen waar het vermogen van de windsnelheid van afhangt.
de plaatsen waar energieverlies optreedt van het transport van
wind naar apparaat noemen.

de effectiviteit van een windmolen.


beseffen dat de bij het schoolvak wiskunde geleerde kennis en
vaardigheden ook gebruikt worden bij andere bètadisciplines.
een natuurkundig bewijs volgen.

een samengesteld rendement bepalen.

hoeveel energieverlies er in het Nederlandse energienetwerk
optreedt weten.
geschiedkundige, technische, economische en sociale
karakteristieken van windenergie in Nederland weten.

3. Concepten per paragraaf
1. Windenergie
a. Bewegende lucht
b. Windkracht
c. Windsnelheid
d. Windenergie
1
e. Het omzetten van kinetische energie naar elektrische
energie
2. Rendement van een windmolenpark
a. Soorten energieverlies
b. Wet van Betz
c. Rendement van generator
d. Rendement van transformator
e. Berekenen van samengestelde rendementen
3. Windmolenpark in Nederland
a. plaatsingsvoorwaarden
b. windstroomproductie
c. plaatsing op zee
4. Vaardigheden
De volgende vaardigheden uit domein A[1] van het examenprogramma
worden in deze module aangesproken:
A1-1) Informatievaardigheden;
A1-2) Communiceren;
A1-3) Reflecteren op leren;
A1-4) Studie en beroep;
A2-4) Redeneren;
A2-5) Waarderen en oordelen;
A2-6) Rekenkundige en wiskundige vaardigheden;
A3-2) Vaktaal, conventies, en notaties;
5. Lesplan
Hoofdstuk 3 van deze NLT-module wordt uitgevoerd in twee blokuren
van twee uur, namelijk blokuur 4 (lesuur 7/8) en blokuur 5 (lesuur
9/10).
Tijdens de contacturen wordt er aan het begin een korte introductie
door de docent gegeven, waarna de leerlingen zelfstandig aan het
werk dienen te gaan. Zo moeten ze zelf aan de opgaven werken,
hetgeen individueel of in groepjes van maximaal 3 leerlingen
geschiedt.
Aan het eind van elk blokuur wordt klassikaal de opgave, waarmee de
meeste leerlingen problemen mee hadden, behandeld. Tot slot wordt
het huiswerk voor de volgende keer opgegeven.
Het laatste kwartier wordt aan het managementgame besteed.
Voor het maken van de opgaven hebben leerlingen naast deze module
ook BINAS nodig. Toegang tot internet is voor enkele opgaven nodig.
[1]
http://www.slo.nl/downloads/archief/Examenprogramma__natuur__leven__en__technologie__DEFINITIEF.pdf/
2
Schematische weergave van het lesplan
Onderwijsfunctie
Activiteit leraar
Activiteit leerling
Tijd
Huiswerk
Oriëntatie op onderwerp
Geen
Doorlezen 3.1 en 3.2
t/m 3.2 (Energieverlies
bij rotorblad: Wet van
Betz)
30 min
Uitleg onderwerp en
behandelen vragen van
leerlingen
Individuele begeleiding
Behandelen
belangrijkste vragen en
problemen van
leerlingen
Zie aparte handleiding
Luisteren en vragen
stellen
15 min
Maken opgaven 1 t/m 15
Luisteren en vragen
stellen
45 min
15 min
Geen
Doorlezen 3.2
(Rendement bij de
generator en
transformatoren) t/m
3.3
Afmaken opgaven 1 t/m
15
30 min
Luisteren en vragen
stellen
15 min
Maken opgaven 16 t/m
30
Luisteren en vragen
stellen
45 min
Lesuur 7 en 8
Introductie
Zelfwerkzaamheid
Samenvatting en
Verheldering
Management Game
Huiswerk
Oriëntatie op onderwerp
Zelfwerkzaamheid
Lesuur 9 en 10
Introductie
Zelfwerkzaamheid
Samenvatting en
Verheldering
Management Game
Huiswerk
Zelfwerkzaamheid
Geen
Uitleg onderwerp en
behandelen vragen van
leerlingen
Individuele begeleiding
Behandelen
belangrijkste vragen en
problemen van
leerlingen
Zie aparte handleiding
Geen
15 min
15 min
15 min
Afmaken opgaven 16
t/m 30
3
6. Lesuitwerking
Windenergie
1) Hoeveel kinetische energie heeft een kubieke meter lucht die een
snelheid heeft van 5,0 m/s?
V = 1 m3  m = ρV = 1,293 kg/m3.1 m3 = 1,293 kg
1
1
2
2
En v = 5 m/s dus 𝐸𝑘𝑖𝑛 = 𝑚 ∙ 𝑣 2 = ∙ 1,293 ∙ 5,02 = 16,2 𝐽
2) Je hebt bij opgave 1 uitgerekend hoeveel kinetische energie er in
een kubieke meter lucht zit die 5,0 m/s gaat. Stel nu dat de
windsnelheid verdubbelt naar 10,0 m/s. Hoeveel kinetische
energie zit er dan in een kubieke meter lucht?
V = 1 m3  m = ρV = 1,293 kg/m3.1 m3 = 1,293 kg
1
1
2
2
En v = 10 m/s dus 𝐸𝑘𝑖𝑛 = 𝑚 ∙ 𝑣 2 = ∙ 1,293 ∙ 10,02 = 64,6 𝐽
3) Omdat het verband tussen het vermogen en de windsnelheid is
een derdemachtsverband, gaan we in deze opgave het gedrag van
een derdemachtsfunctie bekijken.
a. Teken de functie 𝑓(𝑥) = 𝑥 3 op je GR, voor 0 ≤ 𝑥 ≤ 5.
b. Hoe loopt de grafiek voor heel kleine waarden van 𝑥?
Bijna horizontaal.
c. Wat betekent dat voor hoeveel energie er uit de wind gehaald
kan worden bij lage windsnelheden?
Dat betekent dat er niet veel energie uit de wind gehaald kan
worden.
d. Hoe loopt de grafiek bij hogere waarden van 𝑥?
4
Heel steil.
e. Wat betekent dat voor hoeveel energie er uit de wind gehaald
kan worden bij hoge windsnelheden?
Dat betekent dat er veel energie uit de wind gehaald kan
worden, gezien een kleine stijging van de snelheid een grote
stijging van de energie veroorzaakt.
4) Het eerste gedeelte van het plan Lievense (hoofdstuk 1) houdt
zich bezig met windmolens. Deze windmolens leveren de energie
die nodig is om water in het spaarbekken te pompen. We nemen
aan dat de windsnelheid 6,0 m/s bedraagt.
a. Bereken de massa van de hoeveelheid lucht die per seconde
door een (denkbeeldig) vlak gaat, dat loodrecht op de
windrichting staat en dat een oppervlakte van 1,00 m² heeft.
𝑚 = 𝜌𝑉 = 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣 ∙ 𝑡 = 1,293 ∙ 1,00 ∙ 6,0 ∙ 1 = 7,8 kg
b. Bereken de kinetische energie van deze hoeveelheid lucht.
De massa wordt ook 2 keer zo groot (𝑚 = 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣 ∙ 𝑡)
1
1
𝐸𝑘𝑖𝑛 = 𝑚 ∙ 𝑣 2 = ∙ 7,8 ∙ 6,02 = 140,4 𝐽
2
2
c. Bereken de kinetische energie van de hoeveelheid lucht die
per seconde door het in vraag a bedoelde vlak gaat, wanneer
de windsnelheid tweemaal zo groot is als bij vraag a.
1
1
𝐸𝑘𝑖𝑛 = 𝑚 ∙ 𝑣 2 = ∙ 15,5 ∙ 122 = 1116 𝐽
2
2
d. Vergelijk je antwoorden op vraag b en c? wat valt jou op?
(hint: kijk naar de verhouding tussen de twee gevonden 𝐸𝑘𝑖𝑛 )
Als je naar de verhouding kijkt dan vind je dat de gevonden
𝐸𝑘𝑖𝑛 onder vraag c is 8 keer zo groot dan die van vraag b. De
factor 8 komt uit de derdemachtsverband.
Rendement van een windmolenpark
5) Schijf kort op waar energieverlies optreedt van de energietransport
vanuit een luchtstroom naar een lamp. Noem in ieder geval de vijf
in Figuur 1 aangegeven plaatsen van energieverlies.
We noemen de in de figuur aangegeven vormen van energieverlies.
 Niet alle kinetische energie uit de wind zal om worden gezet
in kinetische energie van de rotorbladen. Zie ook de paragraaf
over de Wet van Betz.
 Niet alle kinetische energie van de rotor zal omgezet worden
in elektrische energie in de generator. Door wrijving zal hier
ook een warmteproductie plaatsvinden.
 Hoewel transformatoren theoretisch geen verlies hebben,
blijken zelfs zij in de praktijk energieverlies te hebben.
5


Bij het transporteren van elektriciteit door
(hoog)spanningskabels zal energie verloren gaan omdat de
kabels een kleine weerstand hebben. Gevolg is dat de kabels
iets warmer worden.
De gloeilamp zet lang niet alle elektriciteit om in licht. Er is
een hoge warmteproductie.
6) Wat is de minimale waarde die η in realistische situaties kan
aannemen? En wat is de maximale waarde die η kan aannemen?
Verklaar je antwoorden.
De waarde van η zit tussen 0 en 1.
7) Is v1 hoger of lager dan v2? Leg je antwoord uit.
v1 Is hoger dan v2 want er is kinetische energie aan de wieken
afgestaan waardoor er minder kinetische energie in de lucht
overblijft; de snelheid neemt af.
8) Laat zien dat het volume van de lucht die de rotorbladen
gepasseerd heeft, gegeven wordt door de formule V = A · vgem · t.
De vorm van de gepasseerde lucht heeft als grondvlak (basis) de
vorm van de rotorbladen S. De lengte van de luchtstroom is h =
vgem·t. Inhoud is basis maal hoogte, dus V = A · vgem · t. Een
eventueel significante twist van deze luchtkolom die door de
rotorbladen veroorzaakt is, doet hier niets aan af.
1
9) Toon aan dat 𝐸𝑖𝑛 = ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣12 ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡
2
De luchtkolom heeft een massa 𝑚 = 𝜌𝑉 = 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡
De snelheid van de lucht voor de rotor is v1. Invullen van de
1
massa in 𝐸𝑖𝑛 = ∙ 𝑚 ∙ 𝑣12 levert het gewenste resultaat.
2
10) Schrijf de vergelijking voor Euit op, en laat zien dat de formule
voor Eopgenomen juist is.
Achter de rotorbladen wordt de snelheid v2 verondersteld.
Wederom een substitutie van m, zoals in de vorige opgave, leidt
1
tot de formule 𝐸𝑢𝑖𝑡 = ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣22 ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡.
2
De door de windmolen opgenomen energie is de energie die in de
windmolen komt, minus de energie die uit de windmolen gaat.
Ofwel 𝐸𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛 = 𝐸𝑖𝑛 − 𝐸𝑢𝑖𝑡
1
1
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣12 ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡 − ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣22 ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡
2
2
1
2
2
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ (𝑣1 − 𝑣2 ) ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡
2
1
𝑣
𝑣
4
𝑣1
𝑣1
2
𝑣
3
11) Bewijs dat 𝐸𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛 = ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣13 ∙ (1 + ( 2) − ( 2) − ( 2 ) ) ∙ 𝑡
𝑣1
door vgem in te vullen, en de haakjes uit te werken.
Zie de onderstaande vergelijking:
1
𝐸𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛 = ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ (𝑣12 − 𝑣22 ) ∙ 𝑣𝑔𝑒𝑚 ∙ 𝑡
2
6
1
∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ (𝑣12 − 𝑣22 ) ∙ (𝑣1 + 𝑣2 ) ∙ 𝑡
4
1
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ (𝑣13 − 𝑣1 𝑣22 + 𝑣12 𝑣2 − 𝑣23 ) ∙ 𝑡
4
1
𝑣22 𝑣2 𝑣23
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣13 ∙ (1 − 2 + − 3 ) ∙ 𝑡
4
𝑣1 𝑣1 𝑣1
1
𝑣2 2 𝑣2
𝑣2 3
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣13 ∙ (1 − ( ) + − ( ) ) ∙ 𝑡
4
𝑣1
𝑣1
𝑣1
2
1
𝑣2
𝑣2
𝑣2 3
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣13 ∙ (1 + − ( ) − ( ) ) ∙ 𝑡
4
𝑣1
𝑣1
𝑣1
=
12) Welke waarden kan x in de formule 𝐸𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛 = 𝑐(1 + 𝑥 − 𝑥 2 −
𝑥 3 ) allemaal aannemen?
Omdat v1 > 0 en v2 > 0 zal x positief zijn.
1
13) Toon aan dat het maximum wordt aangenomen op 𝑥 = . Doe dit
3
door Eopgenomen naar x te differentiëren en de x-coördinaat van de
top te bepalen. Tijdens deze berekening mag je c als constante
veronderstellen.
𝑑𝐸𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛
= 𝑐(0 + 1 − 2𝑥 − 3𝑥 2 ) = −3𝑐𝑥 2 − 2𝑐𝑥 + 𝑐
𝑑𝑥
Bij de top is de afgeleide nul, dus om xtop te bepalen, berekenen we
−3𝑥 2 − 2𝑥 + 1 = 0 . Voor de discriminant geldt dat 𝐷 = (−2)2 − 4 ∙
(−3 ∙ 1) = 4 + 12 = 16
en dat is altijd positief. Dan 𝑥𝑡𝑜𝑝 =
−(−2)±√16
2∙−3
=
2±4
−6
=
2±4
−6
1
1
3
3
Dus 𝑥𝑡𝑜𝑝 = of 𝑥𝑡𝑜𝑝 = −1 . Omdat x > 0 geldt dus dat 𝑥𝑡𝑜𝑝 = .
14) Leg uit dat bij onze windsnelheden v1 en v2 waarop de windmolen
maximaal presteert geldt dat Etotaal = 2c.
Etotaal bestaat uit de kinetische energie van een luchtkolom die een
behoorlijke afstand van de molen verwijderd is; deze luchtkolom
is nog niet afgeremd door de windmolen. De Etotaal hier is
1
𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 = ∙ 𝑚 ∙ 𝑣12 en met 𝑚 = 𝜌𝑉 = 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣1 ∙ 𝑡 geldt dat
2
1
∙ 𝑚 ∙ 𝑣12
2
1
= ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣1 ∙ 𝑡 ∙ 𝑣12
2
1
= 2 ∙ ( ∙ 𝜌 ∙ 𝐴 ∙ 𝑣13 ∙ 𝑡)
4
= 2𝑐
𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 =
15) Leidt af dat het hoogst haalbare rendement van de overdracht
van windenergie naar elektrische energie bij een windmolen dus η
= 0,593 kan bedragen (Verwaarloos hier het rendement van de
generator etcetra).
Bij maximale opbrengst is het rendement
32
𝑁𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑡𝑒𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝐸𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎𝑎𝑙 𝑜𝑝𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑒𝑛 27 𝑐 16
𝜂=
=
=
=
= 0,593
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒
𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙
2𝑐
27
16) Welke energieomzettingen vinden plaats in een transformator?
7
Bij een transformator wordt elektrische energie eerst omgezet
naar magnetische energie, en vervolgens wordt deze magnetische
energie omgezet naar elektrische energie. Merk op dat zowel
elektrische energie als magnetische energie vallen onder de
noemer van potentiële energie.
17) Geef voor zowel het koperverlies als het ijzerverlies aan of het
groter is in de generator of in de transformator.
Het koperverlies is het verlies dat veroorzaakt wordt door de
weerstand van de spoelen. Afhankelijk van de kabeldikte en
totale lengte van het koper zal de transformator meer of minder
verlies geven dan de generator. Er is geen directe aanleiding om
te zeggen dat het koperverlies in de ene meer is dan de andere.
Dit is ook het geval bij het ijzerverlies. In alle twee is er slechts
één magneetveld aanwezig.
18) Van de website ElectriCity 20061 komt het volgende stukje:
Figuur 3.12: Stukje van de website ElectriCity 2006
Ondersteun deze bewering aan de hand van natuurkundige
formules. Zie eventueel hoofdstuk 2.
We kennen de formule 𝑃𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 = 𝐼 2 ∙ 𝑅 . Als I tien keer zo klein
wordt, dan zien we dat Pverlies met factor 100 afneemt, bij gelijke
kabeldikte. Verder weten we dat Pverlies omgezet wordt in warmte.
De kabel moet dik genoeg zijn om deze warmteproductie goed op
te kunnen vangen. Bij minder warmteproductie voldoet dus een
dunnere kabel.
19) Zoek de soortelijke weerstand van ijzer en aluminium op. Hoeveel
procent hoger is de soortelijke weerstand van ijzer? Wat voor
conclusie kan je hieruit trekken voor de weerstand over een hele
10kV-kabel?
Soortelijke weerstand bij kamertemperatuur:
IJzer: 105 · 10-9Ωm
Aluminium: 27 · 10-9Ωm
Dus de weerstand van ijzer is (105/27-1) · 100% = 288,9% hoger
dan de weerstand van aluminium. Leerlingen zullen
waarschijnlijk middels een kruistabel 388,88… vinden en
vervolgens concluderen dat hij 288,9% hoger is.
Metaalprijzen per kg
24 maart 2010.
Al
Ag
Cu
€1.65 €12.60 €5.55
1Zie
20) Zoek de soortelijke weerstand voor andere stoffen op. Zijn er
stoffen met een gunstigere soortelijke weerstand dan aluminium?
Waarvoor denk je dat men niet voor zo’n stof gekozen heeft?
ook: http://www.04658.06sc.thinkquest.nl/?page=vervoer/hoogspanningsnet
8
In binas vinden we dat koper een soortelijke weerstand heeft van
17 · 10-9Ωm en zilver een soortelijke weerstand van 16 · 10-9Ωm.
Deze twee zijn aanzienlijk beter. Als we kijken naar de prijzen
van deze twee metalen, zien we dat ze veel hoger zijn.
Economisch is het rendabeler om het beetje meer weerstand voor
lief te nemen.
21) We bekijken een 10 kV-kabel van het type ACSR met een lengte
van 10 km. Hoe groot is de weerstand van deze kabel?
Verwaarloos elektriciteitstransport door de kern.
𝐴𝑘𝑎𝑏𝑒𝑙 = 𝜋 ∙ 0,0252 , en 𝐴𝑘𝑒𝑟𝑛 = 𝜋 ∙ 0,012 .
Dan 𝐴𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑢𝑚 = 𝜋 ∙ (0,0252 − 0,012 ) = 1,649 ∙ 10−3 m2.
Soortelijke weerstand van aluminium is 27·10 -9Ωm.
Lengte is 10 kilometer, dus 104m.
𝑙
104
𝐴
1,649∙10−3
𝑅 = 𝜌 ∙ = 27 · 10−9 ∙
= 0,164
22) Bepaal het rendement voor een 380kV-kabel voor een lengte van
10 kilometer.
Het verschil met de vorige opgave is dat hier A=2·10-3m2
𝑙
104
𝐴
2∙10−3
𝑅 = 𝜌 ∙ = 27 · 10−9 ∙
= 0,135Ω
3
Hier is ook U = 380 · 10 V en P = 800 · 106 W.
I = P / U = 2,11 · 103 A.
𝑃𝑣𝑒𝑟𝑙𝑖𝑒𝑠 = 𝐼 2 ∙ 𝑅 = (2,11 ∙ 103 )2 ∙ 0,135 = 598339𝑊 = 5,98 ∙ 105 𝑊
Dus het rendement van de kabel is ((800 · 106 -5,98 · 105) /(800 ·
106)) · 100% = 99,925=99,9%
23) Maak een overzicht van alle rendementen die we in dit hoofdstuk
zijn tegengekomen. Vergeet hierbij de gemaakte opgaven niet.
Type
Wind Rotorblad
Generator
Transformator
Kabel 800 MW
Rendement
0,50
0,90
0,96
0,999
We hebben de volgende rendementen:
Bron
Tekst paragraaf Wet van Betz. (maximum haalbaar: 0,583)
Tekst paragraaf Rendement bij de generator en transformatoren.
Tekst paragraaf Rendement bij de generator en transformatoren.
Opgave 22.
24) Na een windmolen wordt de energie tussen de verschillende
spanningsnetten gemiddeld 5 keer getransformeerd voordat het
pas bij de eindgebruiker aankomt. We gaan ervan uit dat elke
transformator eenzelfde rendement heeft. Hoe groot is het
rendement van alle transformatoren samen?
Per transformator is het rendement 0,96. Het totale rendement
voor vijf generatoren is dan 0,965=0,815.
25) Hoe groot is het rendement van de gehele windmolen? (Dus van
de energieoverdracht van wind naar elektriciteit.)
Het rendement van de windmolen bestaat uit het samengesteld
rendement van “windrotorblad” en de generator. Dus dit
samengesteld rendement bedraagt 0,50 · 0,90 = 0,45.
9
Opbrengst van een windmolen park
26) Maak een lijst van alle begriptermen die met schuin gedrukt zijn
in de paragraaf Windmolenpark in Nederland (inclusief alle
opdrachten en bijlagen). Zoek de betekenis van al deze termen
en maak een Windmolen begrippenwoordenlijst.
27) Maak een schatting van de tijd die een gemiddelde winturbine in
Nederland nodig heeft om energie te produceren voor het
bouwen, plaatsen, aansluiten en ontmantelen van de turbine is.
Hoeveel energie wordt gedurende deze tijd door zo een
windturbine geproduceerd?
Binnen 3 tot 6 maand (afhankelijk van het windaanbod op de
locatie) heeft een windturbine alle energie geproduceerd welke
nodig was voor de bouw, het plaatsen, aansluiten en ontmantelen
van de turbine.
Figuur 3.13: 24 grootste windmolenparken van Nederland
28) Maak op basis van Figuur 3.13 een vermogen-rotoroppervlak
diagram voor 24 grootste Nederlandse molenparken. Welk
molenpark heeft het grootste vermogen per vierkante meter
rotoroppervlakte? Het kleinste?
29) Welke twee gemeenten in Nederland produceren de meeste
windenergie? Hoeveel windenergie produceren deze molenparken
gemiddeld per seconde? Hoeveel procent is het van de totale
Nederlandse energieproductie per seconde?
Bij de gemeenten leidt Eemsmond met 786 miljoen kWh per jaar
en is Zeewolde tweede met 468 miljoen kWh.
30) Wat is het totale vermogen dat door de twee windparken op de
Noordzee geproduceerd wordt? Hoeveel windenergie hebben deze
10
molenparken in 2009 geproduceerd? Hoeveel procent is het van de
totale Nederlandse windenergieproductie in 2009?
Op de Noordzee staan in twee windparken 96 turbines met totaal
vermogen 228 MW. Daarvan werd 735 miljoen kWh (16%)
geproduceerd door de twee windparken op de Noordzee.
11