Wisselvallig als de wind, het brandt als de zon. De donkere kant van hernieuwbare energie

Hernieuwbare energiebronnen zijn niet alleen maar dromen, hoop en optimistische voorspellingen. Het is ook waar dat hernieuwbare energiebronnen veel verwarring veroorzaken in de energiewereld en problemen veroorzaken waar traditionele netwerken en systemen niet altijd mee om kunnen gaan. Hun ontwikkeling brengt veel onaangename verrassingen en vragen met zich mee die we nog niet kunnen beantwoorden.

De energie die wordt geproduceerd door hernieuwbare energiebronnen – windparken en fotovoltaïsche centrales – vormt een reële uitdaging voor de nationale netwerken.

Het stroomverbruik van het netwerk is niet constant. Het is onderhevig aan dagelijkse schommelingen over een vrij breed bereik van waarden. De regulering ervan vanaf de kant van het energiesysteem blijft complex, omdat het verband houdt met de noodzaak om te zorgen voor geschikte parameters van de netwerkstroom (spanning, frequentie). Bij conventionele energiecentrales, zoals een stoomturbine, is vermogensreductie mogelijk door de stoomdruk of het toerental van de turbine te verlagen. Een dergelijke regeling is bij een windturbine niet mogelijk. Snelle veranderingen in de windsterkte (zoals stormen) kunnen weliswaar in korte tijd aanzienlijke hoeveelheden energie genereren, maar het elektriciteitsnet heeft moeite deze te absorberen. Stroompieken in het netwerk of de tijdelijke afwezigheid ervan vormen op hun beurt een bedreiging voor eindgebruikers, machines, computers, enz. slimme netwerken, zogenaamde uitgerust met de juiste hulpmiddelen, waaronder energieopslagsystemen en efficiënte en uitgebreide distributiesystemen. Er zijn echter nog steeds weinig van dergelijke systemen in de wereld.

Een Aussie Greens-stuk gewijd aan het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen

Uitzonderingen en ongebruikte bevoegdheden

De stroomstoringen die Zuid-Australië afgelopen september troffen, werden veroorzaakt door problemen bij negen van de dertien windparken die stroom aan de regio leveren. Als gevolg hiervan ging 445 megawatt aan elektriciteit verloren uit het net. Hoewel exploitanten van windparken volhielden dat de storingen niet werden veroorzaakt door typische schommelingen in de windenergie (dat wil zeggen, het sterker of zwakker worden van de wind) maar door softwareproblemen, kon de indruk dat de hernieuwbare energiebron niet geheel betrouwbaar was, moeilijk worden weggenomen.

Dr. Alan Finkel, die later namens de Australische regering onderzoek deed naar de energiemarkt, kwam tot de conclusie dat de ontwikkeling van hernieuwbare energie armere delen van de samenleving discrimineerde. Naar zijn mening, Omdat de industrie zwaar investeert in hernieuwbare energie, zullen de energieprijzen stijgen, waardoor de mensen met de laagste inkomens het hardst getroffen zullen worden.. Dit is relevant voor Australië, dat elektriciteitscentrales sluit die goedkope steenkool gebruiken en deze probeert te vervangen door hernieuwbare energiebronnen.

Gelukkig werd de laatste kolencentrale in het eerder genoemde door een black-out getroffen Zuid-Australië vlak voor de beschreven problemen, in mei 2016, gesloten. Instabiliteit van het aanbod is een bekend maar nog steeds niet zo bekend probleem in de hernieuwbare energie. We kennen hem ook uit Polen. Als je de 4,9 GW aan windturbinecapaciteit die op 26 december 2016, tijdens orkaan Barbara, werd behaald, combineert met de productie van binnenlandse turbines een week eerder, blijkt dat deze toen zeventig keer lager was!

Duitsland en China hebben zich al gerealiseerd dat het niet genoeg is om windmolens en zonnepanelen te bouwen om nieuwe energie efficiënt te laten werken. De Duitse overheid werd onlangs gedwongen eigenaars van champignongroeiende windturbines te betalen om de stroom te verminderen, omdat transmissienetwerken de geleverde belasting niet aankonden. China heeft ook problemen. Daar dwingen kolencentrales, die niet snel kunnen worden in- en uitgeschakeld, windturbines 15% van de tijd stil te staan, omdat het elektriciteitsnet geen energie uit elektriciteitscentrales en turbines kan halen. Dat is niet alles. Er worden daar in zo’n tempo zonne-energiecentrales gebouwd dat het transmissienetwerk niet eens 50% van de energie die ze opwekken kan verwerken.

Windturbines verliezen in groepen stroom

Vorig jaar publiceerden onderzoekers van het Duitse Max Planck Instituut in Jena een artikel in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) waaruit bleek dat de efficiëntie van grote windparken veel lager is dan simpelweg het gevolg zou zijn van hun schaalgrootte. Waarom hangt de hoeveelheid ontvangen energie niet lineair af van de grootte van de installatie? Wetenschappers suggereren dat het de windturbines zelf zijn die de wind vertragen door gebruik te maken van de energie ervan, wat betekent dat als er in een bepaald gebied veel van geïnstalleerd is, sommige van hen er niet genoeg van zullen ontvangen om met maximale efficiëntie te werken. .

De onderzoekers gebruikten gegevens van een aantal grote windparken en vergeleken deze met gegevens van individuele windturbines om een ​​model te creëren op basis van reeds bekende modellen van windmechanica. Hierdoor werd het mogelijk om het klimaat in de omgeving van de windturbines waar te nemen. Zoals Dr. Lee Miller, een van de auteurs van de publicatie, opmerkt, is de geschatte energie-efficiëntie van geïsoleerde windturbines aanzienlijk hoger dan die van hun gehele installaties.

Wetenschappers hebben vastgesteld dat, in extreme gevallen, een windturbine die in een gebied met een hoge dichtheid van dergelijke installaties wordt geplaatst, slechts 20% van de potentieel beschikbare elektriciteit kan produceren als deze alleen zou staan.

De wetenschappers gebruikten een ontwikkeld windturbine-impactmodel om hun mondiale impact te schatten. Hierdoor werd het mogelijk om te berekenen hoeveel energie

Met windturbines kan op wereldschaal elektriciteit worden geproduceerd. Het blijkt dat slechts ongeveer 4% van het aardoppervlak potentieel meer dan 1 W/m kan genereren.²en gemiddeld ongeveer 0,5 W/m² – Deze waarden zijn vergelijkbaar met eerdere schattingen op basis van geavanceerde klimaatmodellen, maar ongeveer tien keer lager dan schattingen die uitsluitend zijn gebaseerd op lokale gemiddelde windsnelheden. Dit betekent dat de planeet, met behoud van de optimale verdeling van windturbines, niet meer dan ongeveer 75 TW aan windenergie kan ontvangen. Dit is echter nog steeds veel meer dan de momenteel geïnstalleerde elektrische capaciteit in de wereld (ongeveer 20 TW), dus er is geen reden tot ongerustheid, aangezien er momenteel slechts ongeveer 450 MW aan windenergie op aarde actief is.

Bloedbad met vliegende wezens

De afgelopen jaren zijn er berichten en informatie verschenen over de dood van vogels en vleermuizen door windturbines. Er zijn zorgen dat auto's die in weilanden ronddraaien koeien bang maken, bovendien moeten ze schadelijk infrageluid produceren, enz. Er zijn geen overtuigende wetenschappelijke studies over deze kwestie, hoewel rapporten over hecatomben van vliegende wezens relatief betrouwbare gegevens zijn.

Thermisch camerabeeld van een vleermuis die 's nachts dichtbij een windturbine vliegt.

Jaarlijks vallen honderdduizenden vleermuizen windmolenparken aan. Zoogdieren die in boomtoppen nestelen, verwarren luchtstromen rond windmolens met stromingen rond hun huizen, meldde de site in 2014. Energiecentrales moeten vleermuizen ook doen denken aan hoge bomen, in de kronen waarvan ze insectenwolken of hun eigen nest verwachten. Dit lijkt te worden ondersteund door beelden van warmtebeeldcamera's, waaruit blijkt dat vleermuizen zich rond windmolenparken op dezelfde manier gedragen als rond bomen. Wetenschappers zeggen dat honderdduizenden vleermuizen zouden kunnen overleven als het ontwerp van de rotorbladen zou veranderen. De oplossing is ook om de drempel waarop het begint te draaien te verhogen. De onderzoekers denken er ook over om de turbines uit te rusten met ultrasone alarmen om vleermuizen te waarschuwen.

Een register van botsingen van deze dieren met windturbines, bijvoorbeeld voor Duitsland, uitgevoerd door het Staatsmilieuagentschap van Brandenburg, bevestigt de wijdverbreide aard van de sterfgevallen. De Amerikanen bestudeerden dit fenomeen ook, wat het hoge sterftecijfer onder vleermuizen bevestigde, en er werd opgemerkt dat de frequentie van botsingen sterk afhankelijk was van de weersomstandigheden. Bij hoge windsnelheden was de impactfrequentie lager, en bij lagere windsnelheden nam het aantal impactslachtoffers toe. De maximale windsnelheid waarbij de botsingssnelheid aanzienlijk werd verminderd, werd bepaald op 6 m/s.

Een vogel brandde boven het Ivanpah-complex

Het blijkt dat de grote Amerikaanse zonne-energiecentrale Ivanpah helaas ook doden veroorzaakt. Kort na de lancering maakte The Wall Street Journal bekend dat het Californische project het laatste in zijn soort in de Verenigde Staten zou kunnen zijn – juist vanwege de vogelhecatomben.

Het complex beslaat 1300 hectare in een van de Californische woestijnen, ten zuidwesten van Las Vegas. Het heeft drie torens met een hoogte van 40 verdiepingen en 350 spiegels. Spiegels reflecteren het zonlicht naar de ketelruimen op de toppen van de torens. Er wordt stoom geproduceerd die generatoren aandrijft om elektriciteit te produceren. Genoeg voor 140 duizend. Huizen. Echter het spiegelsysteem verwarmt de lucht rond de torens tot 540°C en vogels die in de buurt vliegen, verbranden eenvoudigweg levend. Volgens een rapport van Harvey & Associates stierven in de loop van het jaar ruim 3,5 duizend mensen in de fabriek.

Te veel mediahype

Ten slotte is het de moeite waard om nog een ongunstig fenomeen te noemen. Het imago van hernieuwbare energie heeft vaak te lijden onder overdrijvingen en buitensporige hypes in de media, die mensen kunnen misleiden over de werkelijke stand van de ontwikkeling van deze technologie.

Zo kondigden de krantenkoppen ooit aan dat de stad Las Vegas volledig hernieuwbaar zou worden. Het klonk sensationeel. Pas nadat we de verstrekte informatie zorgvuldiger en dieper hadden gelezen, kwamen we erachter dat ja - in Las Vegas schakelen ze over op 100% hernieuwbare energie, maar alleen ... gemeentelijke gebouwen, die een fractie van een procent uitmaken van de gebouwen in deze agglomeratie.

we nodigen je uit om te lezen ONDERWERP NUMMER in het nieuwste nummer.