'kernenergie'

De komende dagen publiceert het weblog Sargasso drie artikelen uit het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde dat deze maand geheel gewijd is aan het onderwerp energie. De eerste bijdrage is van Gijs A.M. van Kuik: hoogleraar Windenergie aan de TU Delft.

Windenergie is het stadium van kinderziektes voorbij. Jaarlijks groeit het marktaandeel met 20 tot 30% en in landen als Denemarken, Duitsland en Spanje draagt het substantieel bij aan de elektriciteitsvoorziening. De afmetingen van windturbines zijn toegenomen, ze zijn beter aangepast aan de netwerken en de windparken zijn langzaamaan richting zee getrokken. De kosten van windstroom komen in de buurt van de kosten van fossiele elektriciteit. Met deze groei ontstaan nieuwe uitdagingen: integratie van windenergie in de totale elektriciteitvoorziening, de stap van windturbines naar (offshore) windcentrales, de erbij behorende eisen van betrouwbaarheid en een verdere afname van kosten. Dit verhaal gaat over de stand van zaken en de perspectieven van windenergie.

Moderne windenergie is met ongeveer 30 jaar een relatief jonge, maar snel groeiende bron van energie. Het wereldwijd geïnstalleerde vermogen is toegenomen van 2,5 GW in 1992 tot bijna 60 GW eind 2004, een jaarlijkse groeisnelheid van bijna 30%. De bijdrage aan de elektriciteitsbehoefte in de wereld was eind 2005 0,7% en verwacht wordt dat dit toeneemt tot 3% in 2015. Zeventig procent van het geïnstalleerde vermogen staat in Europa. In Denemarken wordt 20% van de elektriciteit opgewekt met windenergie, in Duitsland is dit 6% en in Spanje 8% [1]. De European Wind Energy Association (EWEA) heeft berekend dat in de EU-15 bij voortgezette politieke steun windenergie een geïnstalleerd vermogen van 75 GW zal hebben in 2010, 5,5% van de elektriciteitsbehoefte in deze landen. Verwacht wordt dat dit toeneemt tot meer dan 12% in 2020 [2]. De huidige status en de perspectieven voor 2020 en daarna laten zien dat windenergie zich ontwikkeld heeft van een kleine alternatieve energiebron, vooral op handen gedragen door milieubewuste mensen, tot de snelst groeiende energiebron, waarmee verschillende landen een groot deel van hun Kyoto-verplichtingen na kunnen komen. De windturbine-industrie wordt tegenwoordig aangevoerd door grote multinationals als Vestas, Siemens, General Electric en Mitsubishi, die binnen afzienbare tijd de eerste windcentrales gaan bouwen ter grootte van conventionele energiecentrales (500–1.000 MW, bestaande uit honderden turbines). Er zijn prototypes van turbines met een generatorcapaciteit (maximaal te leveren vermogen) van 5 tot 6 MW en een diameter van 110-120 m.
De ontwikkelingen van wind in de elektriciteitsvoorziening hangen af van twee belangrijke factoren: een verdere kostenreductie die subsidieregelingen overbodig maakt en efficiënte maatregelen om windenergie te integreren in het totale elektriciteitsysteem.