Slim, die windmolens!

(foto: Gianfranco Pizzuto)

Windmolens. Vorige week hadden wij een Italiaanse gast die zich erg bezighoudt met duurzaamheid en die helemaal enthousiast werd van de windmolens onderweg. Vanuit Harderwijk, waar ClassyLife gevestigd is, zie je ze inderdaad volop. Wij vinden ze prachtig, omdat ze veel energie leveren en u en ons minder afhankelijk maken van fossiele brandstoffen. Meer toekomstbestendig dus. Maar als je die giga windmolens ziet, ga je jezelf al snel afvragen hoe ze nu precies werken? Energieleverancier www.unitedconsumers.com/energie  zette dat op een rij, en wij vonden dit interessant genoeg om het met u te delen.

Al eeuwenlang gebruikt de mens wind en windmolens om energie op te wekken. De oude Egyptenaren ontdekten al hoe ze schepen konden laten varen op windkracht en in het oude China en Perzië werden windmolens gebruikt om meel te malen. Vandaag de dag gebruiken we windmolens ook om groene stroom op te wekken. Hoe gaat dat dus in zijn werk? Wel, een windmolen – of windturbine – zet de bewegingsenergie van wind om in stroom. Eigenlijk is het een grote omgekeerde ventilator: hij zet elektriciteit niet om in wind, maar wind in elektriciteit. De hoeveelheid energie die een windmolen opwekt, hangt af van de plek waar hij staat. Het waait namelijk niet overal even hard. De meeste moderne windmolens hebben een vermogen van 3 megawatt. Een windmolen die aan de kust staat levert al snel 6,6 miljoen kWh per jaar, dat is genoeg om bijna 2000 huishoudens van stroom te voorzien. In 2016 stond er in Nederland voor 3.379 megawatt aan windmolens. Deze leveren aan 2,4 miljoen huishoudens duurzame energie.

Een windmolen bestaat in principe uit drie onderdelen:

• de rotor
• de mast
• de gondel
• En dan zit er uiteraard ook nog een netaansluiting in. Er zijn windmolens met een verticale aandrijfas en met een horizontale aandrijfas.  Tegenwoordig wordt het type met een horizontale aandrijfas het meest gebruikt.

De rotor van een windmolen
We beginnen bovenaan, op het punt waar de windmolen de wind opvangt. Dit doet hij met de rotorbladen (1). Bovenop de molen zit een windvaantje waardoor de molen automatisch de richting van de wind volgt en met de wind meedraait. Zo heeft hij dus altijd de meest optimale kans om stroom op te wekken.
De werking van de rotor is eigenlijk hetzelfde als die van een vliegtuig. Een vliegtuig vliegt door de zwaartekracht te compenseren met verticaal omhooggerichte kracht. Het profiel van de rotorbladen van een windmolen is hetzelfde als dat van de vleugels van een vliegtuig. De rotorbladen zijn verstelbaar, zodat de liftkracht kan worden aangepast op de sterkte van de wind. De bewegingsenergie van de wind wordt door de rotor omgezet in een draaiende beweging van de as.

De gondel van een windmolen
De gondel (2) is de plek waar de meeste apparatuur zit, helemaal bovenin de windmolen. De energie die de as (3) doet draaien wordt hier in een generator veranderd in elektriciteit. Zo’n generator (4) is eigenlijk een heel grote dynamo. Hij wekt wisselstroom op met behulp van magneten. De hoeveelheid stroom hangt natuurlijk af van de hoeveelheid wind en ons elektriciteitsnet kan niet omgaan met de wisselstroom die hier wordt geleverd. Daarom wordt de stroom eerst omgezet in gelijkstroom en deze wordt vervolgens weer omgezet in wisselstroom met een frequentie die ons elektriciteitsnet wel aankan. In de gondel zit ook een tandwielkast (5) die de boel versnelt, en een transformator. Bij een windmolen zorgt de transformator ervoor dat de opwekte spanning naar het juiste niveau wordt gebracht: 3 tot 50 kilovolt. De spanning die uit een windmolen komt is namelijk te laag voor ons stroomnet.

De mast van een windmolen
De hoogspanningskabels lopen vanaf de gondel door de mast (6) naar beneden. De meeste masten bestaan uit een gesloten metalen cilinder, al zijn er ook masten van beton. De windmolen is aangesloten op de dichtstbijzijnde kabel van de netbeheerder. In die kabel zit een knip en vanuit daar lopen er weer aansluitkabels naar het inkoopstation. In dit inkoopstation zit een overdrachtspunt om eventueel stroom te kunnen scheiden en om de boel te kunnen beveiligen. Ook is er een meetinrichting om de hoeveelheid elektriciteit te meten.

Veiligheidssysteem
De beginsnelheid van een windmolen is ongeveer 12 kilometer per uur. Als het te hard waait, zo’n 90 kilometer per uur, stopt hij vanwege de veiligheid. Als het heel hard waait kan het dus zijn dat de molens stilstaan. De windmeter in de gondel meet de snelheid van de wind en geeft deze door aan de controller (7), die de molen zo nodig stop kan zetten. Er zit overigens ook een noodrem (8) op.

Altijd Wind Mee
Er staan in Nederland zo’n 2.000 windmolens en in de Noordzee zijn er twee grote windmolenparken. Deze zijn samen verantwoordelijk voor de opbrengst van de helft van de groene stroom in Nederland. Groene stroom, omdat windenergie rechtstreeks wordt omgezet in stroom. Dat is toch heel wat prettiger en schoner dan stroom die bijvoorbeeld uit kolengestookte energiecentrales komt. Bij UnitedConsumers krijgt u altijd honderd procent Europese windenergie voor een laag tarief. Voor die goedkope en schone energie mét goede service hoeft u bijna niets te doen, want overstappen naar energie van UnitedConsumers is zo gedaan. Aanmelden is voldoende, zij regelen de rest. Handig, vinden wij. Meer info: www.unitedconsumers.com/energie

Bron: UnitedConsumers