De snelheidsbegrenzer in de turbine laat hem dan stoppen. "Uitschakelen gaat door het 90 graden verdraaien (pitchen) van de wieken waardoor deze dwars op de wind, in vaanstand, komen te staan en de molen daardoor vanzelf stil gaat staan", is te lezen op de site van Pure Energie.
Wanneer de wind meer toeneemt, worden eerst de standen van de bladen gewijzigd om het vermogen te kunnen regelen. Het systeem in de windmolens zorgt er voor dat de bladen om hun eigen lengte-as kunnen draaien, dit proces wordt ook wel pitchen genoemd. Bij extreme windsnelheden worden ze automatisch uitgeschakeld.
Windmolens draaien gemiddeld circa 80% van de tijd. Ze staan stil tijdens een storing of onderhoud (3% van de tijd, dit is minder dan de helft van een kolencentrale of gascentrale en vergelijkbaar met bijvoorbeeld een auto). Onderhoud wordt bij voorkeur gepleegd op windstille momenten om productieverlies te voorkomen.
Geluid en slagschaduw
Of in het geval van slagschaduw: wanneer de stand van de zon maakt dat de schaduw van de draaiende bladen (de slagschaduw) op een woning valt, kan de turbine tijdelijk stil worden gezet om hinder voor de bewoner te voorkomen.
Windturbines staan alleen stil voor onderhoud, als het niet waait (wat weinig voorkomt) en af en toe om de hinder van slagschaduw in de omgeving te beperken.
Hierbij kantelen de kop en de wieken zodat de wind alleen tegen de scherpe zijde van de wieken waait. Van de voorkant lijken ze dan dunnere wieken te hebben. Daardoor vangt de windmolen bijna geen wind meer en komen de wieken tot stilstand, rustig wachtend op een aangenamer briesje.
Als het te hard stormt (vanaf windkracht 10) staan de meeste windturbines uit veiligheidsoverwegingen voor korte tijd stil. De meeste windturbines zijn niet ontworpen om te produceren bij dergelijke hoge windsnelheden.
In 3 tot 6 maanden draaien wekt een windturbine evenveel energie op als er nodig is voor de bouw, het onderhoud en de afbraak. Een windmolen gaat zo'n 20 jaar mee.
De gemiddelde economische terugverdientijd van een windturbine op land is minder dan 8 jaar en op zee korter dan 12 jaar. Factoren die de terugverdientijd verkorten: Grotere afmetingen en hoogte van een windturbine wat i.h.a. resulteert in een hogere opbrengst.
Duurzame energiebronnen
Het aandeel zonne-energie was bijna 10%. Dat er zoveel meer duurzame energie van wind afkomstig is, heeft onder andere te maken met het vermogen van een windturbine. Zo levert een moderne windturbine aan de Nederlandse kust jaarlijks ongeveer net zoveel stroom op als 36.000 zonnepanelen.
De energieopbrengst van windmolens op land onbetrouwbaar is, omdat het niet altijd voldoende waait. Windmolens leveren met weinig wind betrekkelijk weinig energie op. Windmolens vervuilen het beeld van de horizon en kunnen geluidsoverlast veroorzaken. Het bouwen en afbreken van windmolens kost ook energie.
Als bijvoorbeeld een 2 MW windmolen in een jaar 4.000 MWh heeft opgewekt dan kan je zeggen dat deze molen 2.000 vollast-uren heeft gedraaid. Het aantal vollast-uren is dus een term die wat zegt over de hoeveelheid “opgevangen” wind op een bepaalde locatie.
Voor 2022 is € 30 miljoen euro beschikbaar voor zonnepanelen en kleinschalige windturbines. De subsidie voor kleinschalige windturbines bedraagt maximaal € 66,- per m2 rotoroppervlak.
Oorzaak grotere kans windstil weer
Blijft over dat kans op windstil weer toeneemt als bebouwing en bebossing toeneemt, waardoor de wind door wrijving meer geremd wordt. Ook het stabieler worden van de atmosfeer door het versterkte broeikaseffect doet de wind afnemen.
Aan de bladen zit een mechanisme waarmee ze om hun eigen lengte-as kunnen draaien. Dit wordt pitchen genoemd, en gebeurt volautomatisch. Al onze molens zijn uitgerust met een beveiligingssysteem om een harde storm goed te weerstaan. Dit systeem zorgt ervoor dat de molens bij extreme windsnelheden worden uitgeschakeld.
Het heeft bovenal te maken met vraag en aanbod. 'Als het hard waait maar er weinig vraag is naar windenergie, kunnen de molens hun stroom niet kwijt aan het net als ze allemaal op volle toeren draaien. Energiebedrijven kiezen er dan voor om sommige molens minder hard te laten gaan, om zo hun levensduur te verlengen. '
Dit komt omdat windturbines op zee gecompliceerder zijn om te bouwen. De fundering en plaatsing van een dergelijke molen is niet eenvoudig. Dicht langs de kust hebben we te maken met vogeltrekroutes. Verderop in zee kun je er lastig bijkomen.
Voor de plaatsing van één windmolen kan een ondernemer rekenen op een vergoeding van 40.000 – 50.000 euro per jaar. Ook een zonneweide brengt aardig wat in het laatje. De bijverdienste is volgens de fiscalist niet zonder risico.
Duurzame energie wordt wereldwijd jaarlijks met zo'n $ 121 miljard subsidie gesteund, volgens het Internationaal Energie Agentschap (IEA). In Nederland wordt een deel van de daadwerkelijke kostprijs voor windenergie betaald door de Subsidie Duurzame Energie (SDE+).
Financieel gezien kost een windmolen 3 miljoen + € 363.000 per jaar. Daarvoor moet een windmolen minimaal 15 jaar draaien om zichzelf (fabriceren, plaatsen, onderhouden en slopen) terug te verdienen.
Het VEKA schat dat een windmolen op het land op dit moment ongeveer 1270 euro per kilowatt kost aan eenmalige investeringen. De windmolen in ons voorbeeld heeft een vermogen van 3 megawatt, oftewel 3000 kilowatt. Dat betekent dat het 3,81 miljoen euro zou kosten om deze turbine te bouwen op het land.
De rotor: het puntje van de windturbine
De wieken draaien door de wind. Als de wieken draaien, draait de rotor. Deze beweging wordt omgezet in schone elektriciteit.
Als molens zeker negentien jaar groene stroom leveren en elke kWh groene stroom een kWh grijze stroom overbodig maakt, zou je denken van wel. De levenscyclusanalyses bevestigen dit. Daaruit blijkt dat de gemiddelde windmolen ongeveer 8 tot 34 gram CO2-equivalent per kWh stroom uitstoot.
Windmolenwieken recyclen
Allereerst worden de afgeschreven windmolens ontmanteld en de rotorbladen vervoerd naar de recyclingfabriek die in de Eemshaven komt te staan. Daar worden de wieken in stappen verkleind tot er uiteindelijk korrels overblijven. Die korrels vormen een grondstof voor nieuwe producten.