De analyse leidt tot een verontrustend toekomstbeeld voor de leefbaarheid in de Kop van Noord-Holland.
Energietransitie Noord-Holland Noord
Inleiding
De vestiging van datacenters in de Wieringermeer terwijl gelijktijdig in het kader van de RES, de Regionale Energie Strategie, van 30 regio's een aanbod verwacht werd voor de productie van duurzame energie in 2030 was de aanleiding voor het schrijven van deze analyse. Nu het moratorium op de vestiging van datacenters door de minister niet van toepassing is op de gemeente Hollands Kroon en dus een uitbreiding van het aantal datacenters EN het aantal windturbines in de polder niet is uitgesloten, moesten ook eerder verschenen rapporten in de analyse worden betrokken. In dit document worden de doelen van het Klimaatakkoord in relatie tot de RES belicht, waarna wordt ingezoomd op de situatie in Noord-Holland met de gewenste balans tussen productie en gebruik van energie.
De analyse leidt tot een verontrustend toekomstbeeld voor de leefbaarheid in de Kop van Noord-Holland.
Om de bespreking van de vaak complexe materie te stroomlijnen is In dit document gekozen voor de energie-eenheid PJ (petajoule), waarbij 1 PJ = 0,28 TWh en 1 Terawattuur [TWh] = 3,6 Petajoule [PJ] ).
In de bijlage meer over deze eenheden.
1 PJ komt overeen met het TOTALE energiegebruik van 15.000 huishoudens. ( 3500 kWh stroom en 1500 m3 gas)
Uiteenzetting doelen Klimaatakkoord
In het Klimaatakkoord is als doel opgenomen dat in 2030 de CO2 -uitstoot met 49 % is afgenomen ten opzichte van de uitstoot in 1990. In 2050 moet de uitstoot met 95 % verminderd zijn.
Van deze 84 TWh aan grootschalige hernieuwbare elektriciteitsproductie in 2030 wordt 49 TWh (= 176 PJ) gerealiseerd door een uitbreiding van productie van windenergie op zee.
Er is dus nog 84 – 49 = 35 TWh (= 126 PJ) aan grootschalige hernieuwbare elektriciteitsproductie op land nodig.
Hiervan wordt ingeschat dat 26 TWh (= 94 PJ) wordt ingevuld met de realisatie van reeds geplande projecten.
In de RES zoeken de regio’s naar locaties voor de resterende grootschalige elektriciteitsopwekking op land.
Dit wordt nu ingeschat op circa 9 TWh (= 32 PJ).
Grootschalige opwek is in het Klimaatakkoord gedefinieerd als projecten die in aanmerking komen voor Rijkssubsidie.
Dit zijn projecten met een vermogen van meer dan 15 kW. Het is de bedoeling dat de vergunningen voor deze projecten
uiterlijk op 1 januari 2025 zijn afgegeven.
De Regionale Energie Strategie (RES)
Eind 2018 werd de Handreiking RES gepubliceerd waarmee de RES werd gestart.
De handreiking RES moest het opstellen van een Regionale Energiestrategie (RES) door de regio's bevorderen door inzicht te bieden in de inzet die werd verwacht. Ook werden de landelijke spelregels beschreven wat betreft de producten, planning en proces, zodat op een gelijksoortige manier energiestrategieën ontstaan, die landelijk optelbaar en vergelijkbaar zijn. Daarmee nam de Handleiding een voorschot op nog te ontwikkelen beleid.
Zo is de Nationale Omgevingsvisie (NOVI) pas op 11 september 2020 gepubliceerd. Hoewel de Handreiking aandacht schenkt aan participatie, is de benadering toch vooral top-down zoals blijkt uit onderstaande citaten.
Een landelijke verdeelsleutel voor de bijdrage van de 30 regio's ontbreekt.
Wel worden vervolgacties aangekondigd als de doelstellingen niet gehaald worden.
“Partijen hebben vertrouwen dat (bestuurlijke) samenwerking ervoor zorgt dat de doelstellingen in de RES bijtijds gehaald worden. Indien bij de elektriciteitsopgave de gezamenlijke concept RES’en toch niet optellen tot de in het Klimaatakkoord gemaakte afspraken, wordt de regio’s gevraagd om de restopgave alsnog onderling te verdelen. “
“Als de regio’s er uiteindelijk toch samen niet uitkomen dan zal vanuit het Nationaal Programma RES op bestuurlijk niveau het ‘goede gesprek’ georganiseerd worden met die regio’s waarvan gemeend wordt dat deze extra ambitie kunnen tonen.”
“Naast de afspraak om tenminste 35 TWh grootschalig hernieuwbaar op land in 2030 gerealiseerd te hebben, worden regio’s ook aangemoedigd om kleinschalig zon-op-dak te betrekken in hun RES. Hierin wordt een autonome groei verwacht van 7 TWh in 2030. Het extra vermogen wat boven deze 7 TWh gerealiseerd kan worden, mag meegerekend worden als extra ambitie bovenop de 35 TWh.”
2
In april 2019 verschijnt de “Startnotitie Regionale Energie Strategie Noord Holland Noord”.
Daarin vinden we voor de RES-regio Noord-Holland Noord de volgende inventarisatie:
Tabel 1 : Grootschalige opwek (zon en wind) reeds gerealiseerd of in voorbereiding
Type opwek (gerealiseerd en in voorbereiding) | Noord-Holland Noord |
Wind op Land 2020 | - 1,30 TWh (4,68 PJ) -1-) |
Grootschalig zon: zonneparken -2-) | - Gerealiseerd: 0,025 TWh (0,09 PJ) - SDE-beschikt, nog niet gerealiseerd: 0,028 TWh (0,1 PJ) |
Grootschalig zon: grote daken en overig -2-) | - Gerealiseerd: 0,059 TWh (0,21 PJ) - SDE-beschikt, nog niet gerealiseerd: 0,157 TWh (0,57 PJ) |
Totaal | 1,569 TWh (5,65 PJ) |
-1-) Aanname: bij 2800 vollast uren, conform gemiddelde windmolen in Noord Holland
-2-) Bron: Overzicht `SDE Projecten in beheer januari 2019’,
Noord-Holland heeft 2 RES-regio's.
De aanwezigheid van het Windpark Wieringermeer met een vermogen van 326 MW betekende dat de regio N-Holland Noord reeds een belangrijke bijdrage aan de gevraagde grootschalige wind- en zonne-energie levert.
Met 2800 vollasturen kan dit Windpark met 326 MW vermogen : 326 x 2800 = 0,913 TWh = 3,3 PJ energie leveren.
De inzet van de regio N-Holland Noord is het toevoegen van 1,5 TWh (5,4 PJ) aan de 2,1 TWh (7,6 PJ) die nu al wordt opgewekt. Totaal dus 3,6 TWh = 13 PJ.
De regio N-Holland Zuid heeft de ambitie om de 0,7 TWh die nu wordt opgewekt, uit te breiden tot 2,7 TWh = 9,7 PJ in 2030.
De actuele stand van zaken voor het energiegebruik vinden we o.a. op de site :
https://cijfers.noord-holland.nl/dashboard/energietransitie/energieverbruik
De totale vraag naar energie in de provincie Noord-Holland is momenteel 260 PJ. (2019)
Daarvan wordt 21 PJ duurzaam opgewekt.
Voor de twee RES-regio's zijn de kentallen :
RES-regio | elektrisch | warmte | verkeer en vervoer | totaal gebruik regio/prov. | opwek | Opwek / gebruik |
Noord-Holland Noord | 15,35 PJ | 35,1 PJ | 16,07 PJ | 66,523 PJ | 8,596 PJ | 12,92% |
Noord-Holland Zuid | 50,95 PJ | 90,8 PJ | 51,58 PJ | 193,33 PJ | 11,54 PJ | 5,97% |
Noord-Holland Totaal | 66,3 PJ | 126,2 PJ | 67,6 PJ | 260,16 PJ | 20,615 PJ | 7,92% |
Om Noord-Holland in 2050 energieneutraal te maken, moet de vraag naar energie en het aanbod van hernieuwbare energie in balans gebracht worden.
Enkele kentallen betreffende de provincie Noord-Holland
· Aantal inwoners: 2.813.466 (2017)
· Aantal woningen: 1.300.093 (2016)
· Oppervlakte land in vierkante kilometers: 2.671 (2017) = 267.100 ha
· Aantal inwoners per vierkante kilometer: 1.053 (2017)
3
Eind 2015 verscheen onder de titel : “De ruimtelijke effecten van de energietransitie in Noord-Holland” een studie van het ECN (ECN-E—15-059). Uit die studie enkele tabellen die de hernieuwbare energie in perspectief plaatsen.
Bron : ECN-E—15-059 : Tabel 1 : Potentiëlen en de kosten voor hernieuwbare energietechnieken
| Beschikbare ha | ha/PJ | Potentieel PJ | Kosten MEUR/PJ |
Wind op land (waarvan 7 PJ uit 685,5 MW) *3 | 21072 | 141 / 671 *1 | 149,7 | 18 |
Zon-PV op zonneweides *3 | 45321 | 347 | 130,6 | 31 |
Warmte en elektriciteit uit geïmporteerde vaste biomassa | n.v.t. | 0 | 55,6 | 31 |
Diepe geothermie | n.v.t. | <<1 | 34,6 | 17 |
Wind op zee | | 650 | 30,9 | 26 |
Zon-PV op daken *3 | 5435 | 347 | 15,6 | 54 |
Ondiepe geothermie | n.v.t. | <<1 | 15,2 | 12,5 |
Transportbrandstoffen uit geïmporteerde biomassa | n.v.t. | <<1 | 10,0 | 18 |
Transportbrandstoffen uit eigen biomassa | 10300 | 10,0 | 18 | 18 |
Energie uit water | n.v.t. | <1 | 6,9 | 159 |
Eigen vaste biomassa | | 5650 | 5,1 | 5,3 |
Microwind | n.v.t. | 694 | 3,6 | 131 |
Groen gas uit biogas van reststromen | n.v.t. | <1 | 2,9 | 23 |
Zonthermie | 57 | 2,8 | 38 |
|
Totaal alle technieken |
|
| 473,5 *2 |
|
*1 Oppervlak wind op land exclusief / inclusief bufferruimte van 300 m.
*2 Het is mogelijk dat het totale potentieel een dubbeltelling van Zon-PV en biomassateelt omvat. Dit is niet gekwantificeerd.
*3 Voor de RES-inzet van belang
Windenergie
Uitgaande van twee groottes van windturbines (3 MW en 7,5 MW) zijn op basis van twee verschillende buffer-afstanden onderstaande hoeveelheden elektriciteitsopwekking (in PJ) afgeleid. Het gehanteerde aantal vollasturen bedraagt daarbij voor turbines van 3 MW, 2800 uur per jaar en voor turbines van 7,5 MW, 3000 uur (conform SDE+).
Bron : ECN-E—15-059 : Tabel 2: Opbrengst wind op land bij verschillende bufferafstanden en vermogen per turbine.
Tussenruimte tussen turbines is 500 m. De oppervlakte is exclusief de bufferafstand tot bebouwing.
Bufferafstand tot bebouwing / woningen | Oppervlakte | Opbrengst [PJ] bij turbine van 3 MW | Opbrengst [PJ] bij turbine van 7,5 MW |
300 m. | 21072 ha | 55,9 | 149,7 PJ |
500 m. | 6729 ha | 23,6 | 63,3 PJ |
Uitgaande van de kleinst mogelijke bufferafstand (300 m) is een oppervlakte van 21072 ha beschikbaar (= 8 % van het totale oppervlak van de provincie Noord-Holland), met een elektriciteitsopbrengst die varieert tussen 55,9 PJ (bij een opgesteld vermogen van 5544 MW aan turbines van 3 MW) en 149,7 PJ (bij een opgesteld vermogen van 13.860 MW aan turbines van 7,5 MW).
4
Voor de analyse in dit rapport is ECN uitgegaan van het maximum potentieel in ha (bij 300 m bufferafstand) met turbines van 7,5 MW. Daarmee wordt de potentiële bijdrage geschat op 149,7 PJ.
Bron : ECN-E—15-059 : Tabel 3: Totaaloverzicht windenergie
Grootte | Elektriciteit [PJ] | Kosten EUR/MWh | Kosten MEUR/PJ | ||
Wind op land | Grote turbines (>1 MW) | 13,9 GW | 149,7 | 59 - 68 | 16,4 – 18,9 |
| Micro-turbines (<10 kW) | 1 GW | 3,6 | ~470 | 130,6 |
| Totaal wind op land | 14,9 GW | 153,3 |
|
|
Wind op zee | Noordzee (middenwaarde) | 2,5 GW | 30,9 | 95 | 26,4 |
Totaal wind | 17,4 GW | 184,2 |
|
|
Ruimtebeslag en potentieel van windenergie
In het onderzoek naar het ruimtebeslag zijn onderstaande typen turbines met karakteristieken meegenomen.
Voor de periode tot en met 2020 zijn drie typen turbines in beeld (conform KB 2014, plan-MER)
2,0 MW, ashoogte 100m, rotordiameter 90m, 2400 vollasturen.
3,0 MW, ashoogte 100m, rotordiameter 90m, 2800 vollasturen.
7,5 MW, ashoogte 135m, rotordiameter 126m, 3000 vollasturen.
Voor de periode tot en met 2050 kan het vermogen van de turbines toenemen tot 15 MW, met een rotordiameter van 164 m. Deze variant wordt hier niet meegenomen omdat de beschrijvende parameters niet voldoende zeker zijn en de turbine van 7,5 MW de voorkeur heeft.
Bij 300 meter tussenafstand is er volgens een analyse met GIS door de provincie Noord-Holland ruimte voor 1848 turbines en bij 500 meter tussenafstand voor 781 turbines. Dit leidt tot de potentiëlen in tabel 8.
Bron : ECN-E—15-059 : Tabel 8: Het potentieel voor windenergie afhankelijk van de buffer tot bebouwing
aantal turbines | vermogen per turbine (MW) | MW | vollasturen | GWh | PJ | |
Microwind | 1000000 | 0,001 | 1000 | 1000 | 1000 | 3,6 |
Wind op land (tussenruimte 500 m) | ||||||
buffer tot bebouwing 300m | 1848 | 3 | 5544 | 2800 | 15523 | 55,9 |
buffer tot bebouwing 500m | 781 | 3 | 2343 | 2800 | 6560 | 23,6 |
buffer tot bebouwing 300m | 1848 | 7,5 | 13860 | 3000 | 41580 | 149,7 |
buffer tot bebouwing 500m | 781 | 7,5 | 5858 | 3000 | 17573 | 63,3 |
Wind op zee |
|
| 2520 | 3407 | 8586 | 30,9 |
Totaal wind op land (300m / 7,5MW) |
|
| 14860 |
| 42580 | 153,3 |
Totaal wind op zee |
|
| 2520 |
| 8586 | 30,9 |
Totaal wind op land en op zee |
|
| 17380 |
| 51166 | 184,2 |
In onderstaande figuur 8 is de potentie aan windturbines bij verschillende bufferafstanden verbeeld.
Linksboven in figuur 8 is de bufferafstand 300 meter, rechtsboven 360 meter, linksonder 500 meter en rechtsonder 1000 meter. Het groen gemarkeerde gebied is het potentiegebied.
Deze aantallen betreffen turbines van 7,5 MW, een vermogensklasse vergelijkbaar met de ten noorden van Medemblik gerealiseerde Enercon E-126 met een masthoogte van 135 m. en een rotordiameter van 127 m.
Om de gewenste opbrengst van 149,7 PJ te realiseren, kan dit type turbine dus op 300 m van bebouwing worden geplaatst, een voor de regio verontrustend toekomstbeeld.
6
Bron : ECN-E--15-059 : Figuur 8: Bepaling van het aantal turbines afhankelijk van de bufferafstand
7
Het meest vergaande scenario:
Om de maximale potentiële bijdrage van 149,7 PJ te bereiken moet dus met 1848 turbines van 7,5 MW een oppervlak van 21072 ha worden ingezet en met een bufferafstand van 300 m tot bebouwing genoegen worden genomen.
(dit scenario is weergegeven in het plaatje linksboven !) N.B. In de tabel is op regel 1 voor 1848 turbines een vermogen van 5544 MW vermeld. Dit vermogen past bij een turbine van 3 MW. Voor 1848 turbines van 7,5 MW is het totaal vermogen 13860 MW.
Zonne-energie
Bestaande bouw
Voor de categorie 'PV op bestaande woningen' is het geschikt veronderstelde oppervlakte in verband met daken in verschillende windrichtingen en beschaduwing geschat op 25% van het totaal, wat resulteert in 1901 ha.
Het vermogen bedraagt daarmee 1,9 GWp (1,5 TWh, 5,5 PJ).
Nieuwbouw
Voor de categorie 'PV op nieuwe woningen' is het geschikt veronderstelde oppervlakte in verband met daken in verschillende windrichtingen en beschaduwing geschat op 50% van het totaal wat resulteert in 672 ha.
Het vermogen bedraagt daarmee 0,7 GWp (0,5 TWh, 1,9 PJ).
Zon-PV op de grond
Voor zonneweides is het beschikbare oppervlakte buiten bestaand bebouwd gebied bepaald door uitsluiting van diverse gebieden die niet verenigbaar zijn met de zonneweides, zoals weidevogelleefgebieden, luchthavens en werelderfgoed. Voor de categorie 'PV in zonneweides' is voor de schatting van het maximale potentieel de geschikt veronderstelde oppervlakte gesteld op 35 % van dit resterend totaal, wat resulteert in 45321 ha (= 17 % van het totale oppervlak van de provincie Noord-Holland). Het vermogen bedraagt daarmee 45,3 GWp (36,3 TWh, 130,5 PJ).
Met PV is dus een maximaal potentieel van 138 PJ mogelijk als het maximaal beschikbare dakoppervlak en 45321 ha
(= 17 %) van het oppervlak van de provincie NH wordt ingezet.
Enkele citaten uit de Inleiding van de Verkenning van ruimtelijke perspectieven voor de energietransitie in Noord-Holland Noord :
“Gezien de ruimtelijke en economische verschillen tussen het noorden en het zuiden van de provincie ligt voor NH een opdeling in twee onderzoekstrajecten voor de hand. Nadat in het najaar van 2016 een regionale verkenning van start is gegaan voor het zuidelijk deel van de provincie (onderdeel MRA) is aansluitend een vergelijkbaar traject voor het noordelijk deel van het grondgebied (Noord-Holland Noord) van start gegaan.”
“De focus op de gemeenten van Noord-Holland Noord biedt de kans om aansluiting te zoeken bij het regionale initiatief ‘Actieplan Duurzaamheid, Noord-Holland Noord’ en ambitiedocument ‘Holland boven Amsterdam 2040’ waarin de verantwoordelijke wethouders oproepen gezamenlijk samen op te trekken bij het benutten van regionale kansen voor en vanuit de energietransitie.
Omdat de ruimtelijke impact van de energietransitie groot is en het goed is om het gesprek daarover met betrokken partijen tijdig te voeren, organiseerde de provincie onder leiding van de PARK (Provinciaal Adviseur Ruimtelijke Kwaliteit) een serie regionale ateliers energie en ruimte.”
“Ruimtelijke kwaliteit en maatschappelijk draagvlak spelen een belangrijke rol bij de energietransitie. Hoewel de energietransitie onvermijdelijk is en delen van het bestaande landschap grote veranderingen zullen ondergaan, is de grootste uitdaging om dit te combineren met landschappelijke kwaliteit en economische potentie.”
“Bewoners, ondernemers en bezoekers van Noord-Holland Noord moeten baat hebben bij deze ontwikkeling, die ook andere opgaven in deze regio moet adresseren zoals schaalvergroting en mondiale concurrentie van de landbouw.”
“Noord-Holland Noord moet geen energiefabriek worden, maar kan wel ruimte bieden aan een nieuwe generatie energielandschappen waar bewoners trots op kunnen zijn en die het bezoeken waard zijn”.
“Als provincie Noord-Holland maar ook de regio Noord-Holland Noord, waar door het regionaal Bestuurlijk Afstemmings Overleg (?) maar ook het Ontwikkelbedrijf Noord-Holland Noord gezamenlijke regionale ambities zijn vastgesteld. Zo hebben ambities om over te stappen op schone ‘eigen’ lokale energie grote ruimtelijke effecten. Om die reden laat de Provincie Noord-Holland verkenningen uitvoeren naar de ruimtelijke effecten van de energietransitie”.
8
Onderstaande kaarten zijn overgenomen uit de Verkenning van ruimtelijke perspectieven voor de energietransitie in Noord-Holland Noord “Energie en Ruimte Noord-Holland Noord”.
Het voorwoord van deze Verkenning besluit met :
“Voorliggend rapport is het resultaat van de ateliers energie en ruimte in Noord-Holland Noord en het bijbehorende ontwerpend onderzoek.
Deze rapportage kan als basis dienen voor toekomstige afspraken en ambities over de energietransitie in Noord-Holland Noord en vormt belangrijke input voor het opstellen van de energieparagraaf van de Omgevingsvisie 2050 die de provincie ontwikkelt.
De uitwerking op de schaal van de regio is daarbij relevant omdat juist op deze schaal kansen, ambities en knelpunten concreet te koppelen zijn aan relevante locaties, stakeholders en initiatieven.”
Op blz. 38/39 vinden we onderstaande kaart Opwekking duurzame energie -bestaand + plannen -2017 met als toelichting :
“Met bestaande plannen volgens de provinciale taakstelling Wind op Land worden lijnopstellingen aangevuld met nieuwe windmolens in de Wieringermeer. Het geplande en opgestelde vermogen zorgt voor een elektriciteitsproductie van nagenoeg 60% van de huidige elektriciteitsvraag in de regio.”
“Zonne-energie neemt in de regio momenteel een sterke vlucht, bijvoorbeeld in Bergen in de vorm van zonneweides, Den Helder, Medemblik en Koggenland. Op korte termijn lijken zonneparken in de Wieringermeer (in combinatie met windmolens) kansrijk. Hier is echter nog geen besluit over genomen.”
“Er liggen plannen voor extra geothermieputten in Agriport in de Wieringermeer maar ook in glastuinbouwgebied Het Grootslag (vanwege de status nog niet op kaart gezet).”
Opwekking duurzame energie – gerealiseerd + bestaande plannen – 2017
9
Vanuit de landschappelijke kenmerken en de ruimtelijk impact van de energietransitie -tot nu toe- in het landschap in Noord-Holland Noord werd vervolgens de ontwikkeling van de energieperspectieven belicht.
Achtereenvolgens werd voor de perspectieven All-electric; Collectieve warmte en Nationale energieregio de Landschappelijke inpassing, de Ruimtelijke impact, de Kosten en de Energiebalans beschreven.
Hieronder de Landschappelijke inpassing voor het laatste perspectief dat voor de regio het meest ingrijpend is.
Perspectief 3: Nationale energieregio
“Bij de uitbreiding van de windopgave is geen rekening gehouden met de Ruimtelijke uitgangspunten voor de windopgave op land van Noord-Holland (nieuwe lijnopstellingen van 6 windmolens op een rij met een minimale afstand van 600 meter tot woningen).”
De Regionale Energie Strategie (RES)
In 2021 zijn de “aanbiedingen Zon en Wind” aan de gevraagde 35 TWh (= 126 PJ) van de RES-regio's ontvangen.
De totale vraag naar energie in Noord-Holland is momenteel 260 PJ. (2019) Daarvan wordt 21 PJ duurzaam opgewekt.
De energie van 260 PJ kan worden verdeeld in 66,3 PJ elektrisch; 126,2 PJ warmte en 67,6 PJ verkeer en vervoer.
Om Noord-Holland in 2050 energieneutraal te maken, moet de vraag naar energie en het aanbod van hernieuwbare energie in balans gebracht worden.
In de volgende tabel zijn de bijdragen in 2019 van Zon en Wind aan deze duurzame energie weergegegeven.
regio | Vemogen wind (1) | Opgewekt wind | Vermogen zon | Opgewekt zon |
N-Holland Noord | 218,0 MW | 1,6 PJ | 358,8 MWp | 0,97 PJ |
N-Holland Zuid | 96,0 MW | 0,7 PJ | 420,3 MWp | 1,14 PJ |
Totaal Noord-Holland | 314 MW | 2,3 PJ | 779,1 MWp | 2,11 PJ |
(1) Inmiddels (2021) is het aantal MW in N-Holland Noord gestegen tot 559 MW en in Zuid tot 142 MW.
Is de ambitie haalbaar om de provincie in 2050 energieneutraal te maken ?
De huidige energiemix van 66,3 PJ elektrisch; 126,2 PJ warmte en 67,6 PJ verkeer en vervoer zal voor een belangrijk deel een transitie naar elektrisch ondergaan.
Als wordt uitgegaan van het huidige verbruik van 260 PJ, zal deze vraag volgens onderstaande deeltabellen een inzet vragen van 13860 MW aan windvermogen met een opbrengst van 149,7 PJ waarbij een minimale bufferafstand van 300 m. tot bebouwing wordt aangehouden.
Daaraan zal 5435 ha aan “zon op dak” met een potentieel van 15,6 PJ moeten worden toegevoegd en nog een substantieel oppervlak (33000 ha) aan zonneweides om aan de resterende vraag van 94,7 PJ te voldoen.
Voor deze energieproductie is als grondoppervlak nodig : 33000 ha zonneweides + 21072 ha windturbines = 54072 ha.
Dit oppervlak is 20 % van het oppervlak van de provincie Noord-Holland (267.100 ha)
aantal turbines | vermogen per turbine (MW) | MW | vollasturen | GWh | PJ | |
buffer tot bebouwing 300m | 1848 | 7,5 | 13860 | 3000 | 41580 | 149,7 |
buffer tot bebouwing 500m | 781 | 7,5 | 5858 | 3000 | 17573 | 63,3 |
Wind op zee |
|
| 2520 | 3407 | 8586 | 30,9 |
Totaal wind op land en op zee |
|
| 17380 |
| 51166 | 184,2 |
| Beschikbare ha | ha/PJ | Potentieel PJ | Kosten MEUR/PJ |
Wind op land (waarvan 7 PJ uit 685,5 MW) | 21072 | 141 / 671 *1 | 149,7 | 18 |
Zon-PV op zonneweides | 45321 | 347 | 130,6 | 31 |
Wind op zee | | 650 | 30,9 | 26 |
Zon-PV op daken | 5435 | 347 | 15,6 | 54 |
Het voldoen aan de energievraag in 2050 met Wind en Zon, betekent dat de Noordkop een bijdrage moet leveren die op blz. 5 in de figuur linksboven wordt weergegeven. De leefbaarheid in Wieringermeer zal ernstig worden aangetast als Perspectief 3: “Nationale energieregio” op blz. 8/9 wordt gerealiseerd.
Het is tegen deze achtergrond te begrijpen dat de optie “kernenergie” toenemende steun ontmoet.
Omdat Noord-Holland een relatief hoge opbrengst aan wind- en zonne-energie kent, is het probleem op nationaal niveau groter. Dat betekent dat een transitie naar een energieneutraal Nederland met Wind en Zon waaraan de RES een voorzet geeft, weinig realistisch is.
Een significante verlaging van het energiegebruik door verliezen te beperken; verkeersbewegingen te reduceren en de productie te rationaliseren naast de erkenning dat een mondiaal probleem, een mondiale oplossing vraagt, is nodig om de oplossing dichterbij te brengen
Bronnen :
-1- Routeplanner Energietransitie 2020-2050 maart 2018
-2- Verkenning van ruimtelijke perspectieven voor de energietransitie in Noord- Holland Noord
“Energie en Ruimte Noord-Holland Noord”.
In 2015 was in opdracht van de Provincie Noord-Holland door ECN onder projectnummer 5.3279 gepubliceerd :
-3- De ruimtelijke effecten van de energietransitie in Noord-Holland
-4- Startnotitie Regionale Energie Strategie Noord Holland Noord april 2019
___________________________________________-______
11
Bijlage :
Tot slot een klein lesje natuurkunde :
Energie = Vermogen x tijd
Voor energie gebruiken we de eenheid JOULE
De definitie van 1 Joule (J) = 1 Wattseconde
In het dagelijks leven is de kilowattuur (kWh) een veel gebruikte eenheid.
1 kWh = 1000 x 3600 Wattseconde = 3,6 miljoen Wattseconde = 3,6 miljoen Joule = 3,6 MegaJoule (MJ)
( k = kilo = 103 ; M = Mega = 106 ; G = Giga = 109 ; T = Tera = 1012 ; P = Peta = 1015 )
Voor de energie die een regio, een provincie, een land of een groot bedrijf gebruikt, wordt vaak de Petajoule (PJ) gebruikt.
Omrekening energie in Petajoule [PJ] uit MWh: 1 kWh = 3,6 MJ.
1 GWh = 1000 MWh = 1 miljoen kWh = 0,0036 PJ.
1 PJ = 1000 TJ = 1 mln. GJ = 278 mln. kWh = 278 Gwh = 0,278 TWh.
1 Terawattuur [TWh] = 3,6 Petajoule [PJ]
In het hoofdstuk “Zonne-energie” werd een relatie gelegd tussen de GWp (GigaWattpiek) als eenheid van vermogen en de energie in TWh en PJ. [ 1,9 GWp (1,5 TWh, 5,5 PJ) ] ; [ 0,7 GWp (0,5 TWh, 1,9 PJ) ] ; [ 45,3 GWp (36,3 TWh, 130,5 PJ) ] .
Bij windturbines kan een productiefactor (pf) worden berekend door het aantal vollasturen te delen door 8766, het aantal uren per jaar.
Zo geeft het aantal vollasturen (3000) dat conform KB 2014, plan-MER bij een 7,5 MW turbine past, de pf-waarde : 3000 / 8766 = 0,34.
Ook kan de pf berekend worden door de opgewekte energie te delen door de energie die past bij het nominaal vermogen.
Voorbeeld : In de provincie Utrecht stond in 2020, 34 MW windvermogen.
Met dat vermogen werd een genormaliseerde elektriciteitsproductie van 97 GWh opgewekt.
Het vermogen van 34 MW geeft 34 x 8766 uur/jaar = 298.044 MWh (298 GWh) als pf =1.
De opgewekte energie bedroeg 97 GWh. Daarbij past een pf = 97 GWh / 298 GWh = 0,32
Bij PV-panelen kan met een productiefactor (pf) de theoretische energieproductie omgerekend worden in de werkelijke productie. Voor de 3 categorieën op blz. 6/10 kan de productiefactor op de volgende wijze uit het piekvermogen worden berekend.
Casus 1 : [ 1,9 GWp (1,5 TWh, 5,5 PJ) ]
1,9 GWp = 1,9 x 8766 (uur/jaar) : 1000 (GWh → TWh) = 16,655 TWh (theoretisch) x pf = 1,5 TWh (gerealiseerd).
Hieruit volgt voor pf de waarde 1,5 TWh / 16,655 TWh = 0,090 .
Tot slot levert 1,5 TWh x 3,6 = 5,4 PJ de energie in PJ.
Casus 2 : [ 0,7 GWp (0,5 TWh, 1,9 PJ) ]
0,7 GWp = 0,7 x 8,766 = 6,12 TWh x pf = 0,5 TWh. De waarde van pf is dan 0,5 TWh / 6,12 TWh = 0,082
0,5 TWh x 3,6 = 1,8 PJ
Casus 3 : [ 45,3 GWp (36,3 TWh, 130,5 PJ) ]
45,3 GWp = 45,3 x 8,766 = 397,1 TWh x pf = 36,3 TWh. De waarde van pf is 36,3 TWh / 397,1 TWh = 0,091
36,3 TWh x 3,6 = 130,7 PJ
Gemiddelde zon PV opbrengst in Nederland in 2021 : 0,87 kWh/Wp
1 Wp x 8766 uur = 8766 Wh = 8,766 kWh 0,87 kWh / 8,766 kWh = 0,099
Globaal kunnen we dus bij PV-panelen rekenen met een productiefactor pf = ± 0,1.
Dat betekent dat 0,1 x 8766 uur = 870 uur per jaar de PV-panelen het nominaal vermogen leveren.
Arjen Voogt
1 reacties :
Wanneer wordt het elektriciteitsnet aangepast aan al die zonnepanelen en windmolens als we allemaal elektrisch moeten?
Gelukkig maar dat de zon 24 uur per dag schijnt en het 24 uur per dag waait zodat we de kolen/gas/olie gestookte centrales kunnen sluiten want anders zouden al die panelen en windturbines zinloos zijn. Zouden we over 10 jaar nog vogels hebben? Nog 1000 5G masten er bij(er staan er al 500) en we hebben geen vogel meer.
Een reactie posten