Zelfvoorzienend Terschelling

Zelfvoorzienend Terschelling

Martijn Jongsma & Daan Gunnink 31-01-2014

Inleiding Zelfvoorzienend Terschelling, een idee waarin Terschelling zelf in staat is om haar elektrische behoefte te verzorgen. Binnen een paar minuten waren wij, Martijn en Daan, het eens over het onderwerp. In dit onderzoek hebben wij onderzocht of het technisch gezien mogelijk is om Terschelling zelfvoorzienend te maken. Voor dit onderzoek hebben wij ons alleen gericht op het gedeelte van elektrische energie. Terschelling is op veel fronten al zelfvoorzienend van goederen etc. . Tot nu toe is stroom nog altijd een probleem. Op dit moment wordt Terschelling voorzien van stroom door een kabel op de bodem van de Waddenzee. De bewoners van Terschelling vrezen dat deze verouderde kabel het vroeg of laat zal begeven. Dat zou een regelrecht rampscenario zijn voor het eiland. In de zomer zullen toeristen, waar het eiland voor een groot deel van haar inkomen van afhankelijk is, vertrekken. 's Winters zullen verwarming, verlichting etc. uitvallen.

2

Inhoudsopgave

Inleiding Hoeveel verbruikt Terschelling aan elektrische energie? Verbruik Terschelling Welke soorten energie zijn er mogelijk op Terschelling? Geothermie Getijdenenergie Windenergie Waterkrachtenergie Zonne-energie Na hoeveel tijd verdient Terschelling haar geld terug? Windenergie Zonne-energie Geothermie Getijdenenergie Waterkrachtenergie Is het reëel voor Terschelling om zelfvoorzienend te zijn in haar elektrische energie behoefte? Bronvermelding

Blz.

2 4 6 7 9 10 13 14 17 18 20 22 23 24 26

3

Hoeveel verbruikt Terschelling aan elektrische energie? Om berekeningen te maken moeten we eerst weten wat Terschelling nou eigenlijk per jaar verbruikt. Daar komt nog heel wat bij kijken. Wat verbruiken de bewoners van Terschelling zelf? Wat verbruikt de horeca en wat verbruiken de gasten op het eiland.

Inhoud van deelonderwerp Verbruik Terschelling Berekening Rekengegevens

”We don't have to protect the environment, the Second Coming is at hand.” James Watt

Verbruik Terschelling Het verbruik van Terschelling in 2008 was zo'n 32.000MWh per jaar. Dit waren de meest recente gegevens die openbaar zijn gemaakt. We hebben op alle mogelijke manieren geprobeerd recentere gegevens te verkrijgen maar omdat de meeste cijfers niet publiek bekend zijn gemaakt hebben wij deze ook niet gekregen. Met deze tegenslag zijn we verder gegaan. Al snel vonden wij een andere manier waarop we een schatting naar het verbruik konden maken. In een rapport van de gemeente Terschelling vonden wij een formule. Aan de hand van het verbruik cijfers van 2008 kunnen wij ongeveer berekenen wat het verbruik in 2020 zal zijn. We hebben voor het jaar 2020 gekozen omdat Terschelling zelf 2020 als streefdoel heeft gekozen om zelfvoorzienend te worden. Door de formule door te rekenen naar 2020 zijn we op de volgende resultaten gekomen.

4

Berekening Formule: Origineel verbruik*1.2^aantal jaren Sector Woningbouw Bedrijven

Elektriciteitsverbruik Elektriciteitsverbruik in 2008 (MWh/jaar) in 2020 (MWh/jaar) 6.269 9.726 18252 23.148

Horeca Zorginstellingen Detailhandel Gemeente Totaal

6.110

7.759

257

326

1.211 402 32.502

1.536 510 44.405

2008

Rekengegevens Zoals te zien is in de tabel zal Terschelling naar verwachting zo'n 44.000MWh aan energie verbruiken in 2020. Van onze opdrachtgever hebben wij echter een ander gegeven van 82500MWh gekregen. Onze verwachting hierin is dat in dit verbruik ook het verbruik van de toeristen is meegenomen. We zullen daarom met het getal 82.500 gaan rekenen in de rest van de deelonderwerpen.

5

Welke soorten energie zijn er mogelijk op Terschelling? Voor Terschelling is heel belangrijk om te kijken wat er nu precies mogelijk is. In dit deelonderwerp hebben we gekeken welke soorten energie hier in aanmerking zouden kunnen komen. De verschillende soorten energie die waarschijnlijk mogelijk zijn op Terschelling zijn: Geothermie Getijden energie Wind energie Waterkracht energie Zonne-energie Inhoud van deelonderwerp Geothermie Hoe werkt het? Voor- en nadelen Getijdenenergie Hoe werkt het? Voor- en nadelen Windenergie Hoe werkt het? Voor- en nadelen Waterkrachtenergie Hoe werkt het? Voor- en nadelen Zonne-energie Hoe werkt het? Voor- en nadelen

“A man may imagine things that are false, but he can only understand things that are true, for if the things be false, the apprehension of them is not understanding. “ Isaac Newton

6

Geothermie Aardwarmte of geothermie is energie die kan ontstaan door het temperatuurverschil tussen het aardoppervlak en diep in de aarde gelegen warmtereservoirs. Aardwarmte kan direct gebruikt worden. Bijvoorbeeld om te verwarmen en te koelen van gebouwen. Dit gebeurt steeds vaker in overheidsgebouwen maar ook in huishoudens door deze techniek. Bij grote temperatuur verschillen is het zelfs mogelijk om elektriciteit op te wekken.

Hoe werkt het? Om de hitte van gesteente te benutten wordt water onder enorme druk het gesteente in gepompt. Door de druk ontstaan spleten in de ondergrond waar de vloeistof zich een weg door kan banen en zo langzaam opwarmt. Het hete water wordt vervolgens weer opgezogen om hiermee gebouwen te verwarmen of, als er stoom bij ontstaat, elektriciteit op te wekken. Soms worden speciale buizen in het gesteente aangelegd om water door te laten stromen. Het water neemt zo nog steeds de warmte van het gesteente op maar het voordeel is dat er niets in het gesteente verloren gaat.

Water wordt in het gesteente gepompt Water warmt op in het gesteente Warm water wordt opgezogen Water/stoom bereikt energie centrale Uit stoom wordt elektriciteit opgewekt

7

Voor- en nadelen van geothermie Voordelen: Geothermische energie is onuitputtelijk. Zolang de aarde warm blijft kan er gebruik van worden gemaakt bij het opwekken van elektriciteit en het verwarmen van gebouwen. Daarnaast is het een relatief schone energiebron. Alleen in vulkanische gebieden kunnen schadelijke stoffen in het water voorkomen maar als dit water weer terug de grond wordt ingepompt kan dit weinig kwaad. Alleen voor het aanleggen van de leidingen en het gebruik van de warmtepomp worden soms fossiele brandstoffen gebruikt. Deze hoeveelheid is echter te verwaarlozen. Nadelen: Als het water over grote afstand getransporteerd moet worden gaat hierdoor veel warmte verloren. Het grootste probleem van aardwarmte is echter het prijskaartje. De bodemtemperatuur is niet overal gelijk en daarom zijn eerst dure proefboringen nodig om te bepalen of een gebiedt geschikt is voor aardwarmtewinning. Daarnaast is de aanleg van het systeem zelf duur. Het opzetten van een systeem dat energie produceert uit aardwarmte kost tien keer meer dan het opzetten van een systeem voor energiewinning uit fossiele brandstoffen!

8

Getijdenenergie. Getijdenenergie is energie die wordt gewonnen door gebruik te maken van de waterhoogte tussen eb en vloed.

Hoe werkt het? Wanneer het vloed wordt, wordt water opgeslagen achter een dam. Wanneer het laag water of eb is, wordt het water weer via turbines gekoppeld aan generatoren terug geloodst. De turbines gaan draaien door het water dat langs stroomt. Hierdoor ontstaat er elektrische energie.

Voor- en nadelen van getijdenenergie Voordelen: Deze energie soort is onuitputtelijk omdat hoog en laag water wordt veroorzaakt door de magnetische aantrekkingskracht van de maan en in mindere maten de zon. Nadelen: De centrale levert maar om de 12 uur energie omdat het om de 12 uur vloed is. Ook is het erg duur omdat er een dam moet worden aangelegd Bovendien is intensief onderhoud aan de turbines noodzakelijk vanwege de corrosie vorming door het zoute water. Ook is het helemaal niet goed voor de levende organismes in het gebied van de dam. Zo kunnen de vissen niet heen en weer zwemmen. Ook de overige organismes hebben last van de onregelmatigheden die dat systeem veroorzaakt.

9

Windenergie Windenergie is energie die tot stand komt door de bewegingsenergie van de lucht. Deze beweging wordt omgezet naar elektrische energie. Wij kennen windenergie al heel lang, zeilen is de oudste vorm van gebruik van de windenergie. Later werd windenergie ook gebruikt in de vorm van molens om zo graan te malen of meren droog te leggen. Tegenwoordig gebruiken we hypermoderne windmolens om elektrische energie op te wekken. Het vermogen van een windmolen wordt bepaald door de grootte van de rotorbladen. Hoe groter de bladen zijn, hoe groter het vermogen. Daarom worden de laatste jaren steeds grotere windmolens gebouwd. Daarnaast hangt de elektriciteitsopbrengst af van de hoeveelheid wind. Bij ongeveer windkracht 2 begint een windmolen te werken en bij windkracht 6 à 7 wordt de maximale capaciteit bereikt. Bij hogere windsnelheden worden de molens stopgezet wegens het risico op schade.

Hoe werkt het?

De rotorbladen van de wind turbine gaan draaien als de wind er langs blaast. De bladen komen samen bij de hoofdas die mee draait. De draaiende beweging van de as wordt versneld door een tandwielkast. De as drijft op zijn beurt een generator aan die elektriciteit opwerkt. Bovenop de windmolen staat een windmeter. Deze meet de kracht van de wind en de richting. Met behulp van deze windrichting meter kan de kop van de molen automatisch in de richting van de wind worden gedraaid.

10

Voor- en nadelen van windenergie Voordelen: Windkracht is een schone en duurzame energiebron. Vooral in Nederland is het gebruik van windmolens een goede optie aangezien het hier vaak waait. Wind is ook onuitputtelijk omdat wind ontstaat uit luchtbewegingen van de atmosfeer Dit is een natuurlijk verschijnsel. Wind ontstaat door druk verschillen. Een groot voordeel is dat er geen CO2 vrijkomt tijdens de productie van elektriciteit door middel van windenergie.

Nadelen: Wind energie levert geen constante elektriciteit productie. De hoeveelheid elektriciteit die kan worden geproduceerd hangt af van de hoeveelheid wind en die is niet constant. Sterker nog, geen wind betekent geen elektriciteit! Een mogelijke oplossing is het combineren van windenergie met zonne-energie. Daarnaast moeten windmolens op een bepaald minimum afstand van elkaar geplaatst worden om optimaal te kunnen werken. Als vuistregel geldt dat er tussen de turbines een afstand van vijf keer de diameter van het rotorblad moet zitten. Omdat de molens de laatste jaren steeds groter worden nemen de onderlinge afstanden toe. Windparken beslaan hierdoor een enorm oppervlak. Daarnaast maken de apparaten veel lawaai en moeten daarom op voldoende afstand van woonomgeving gebouwd worden om geluidsoverlast te voorkomen.

11

Windwokkels Naast de windmolens die wij kennen bestaat er ook de wind wokkel. De windwokkel is al een eeuwen oud idee maar dit leek onuitvoerbaar, met de technologie waar wij tegenwoordig over beschikken is het oude idee weer opgebouwd en getest.

Hoe werkt het?

Er komt wind in de openingen van de schoepen. Door de vorm blijft de wind in het model hangen waardoor de wokkel gaat draaien. Deze bewegingsenergie kan worden om gezet in elektrische energie door dat de as van de wokkel direct in verbinding staat met een generator. Voor- en nadelen van windwokkels Voordelen: Zoals al aangegeven is wind een schone en duurzame energiebron. Vooral in Nederland is het gebruik van windwokkels een goede optie aangezien het hier vaak waait. Wind is ook onuitputtelijk omdat wind ontstaat uit lucht bewegingen van de atmosfeer dit is een natuurlijk verschijnsel. Wind ontstaat door druk verschillen. Een groot voordeel is dat er geen CO2 vrijkomt tijdens de productie van elektriciteit. Naast dat voordeel zijn er nog een aantal grote voordelen ten opzichte van een normale windmolen. Ten eerste maakt een windwokkel maar heel weinig geluid. Daarnaast is er veel minder ruimte nodig tussen de wokkels. Nadelen: Windenergie levert geen constante elektriciteit productie. De hoeveelheid elektriciteit die kan worden geproduceerd hangt af van de hoeveelheid wind en die is niet constant. Sterker nog, geen wind betekent geen elektriciteit!

12

Waterkracht energie. Waterkracht energie is energie die wordt gewonnen uit stromend water. Waterkracht energie is al eeuwen oud en werd voornamelijk gebruikt om graan te malen. Tegenwoordig word waterkracht gebruikt om energie op te wekken. Water in rivieren en kanalen stroomt niet altijd even snel. Om het water sneller te laten stromen is er hoogteverschil nodig. Om deze reden vind je de meeste waterkrachtcentrales in de bergen. Meestal wordt er gebruik gemaakt van een stuwmeer om dat een rivier of kanaal ten tijde van droogte droog kan komen te liggen. Hierdoor kan er dan geen energie mee opgewekt worden. Een stuwmeer is in Nederland eigenlijk geen optie. We hebben hier amper hoogteverschil. In Nederland wordt daarom meestal gebruik gemaakt van drukverschil. Hierbij probeert men het water door een kleine doorgang te laten gaan. Hierdoor ontstaat als het ware een stroomversnelling omdat al het water graag door de kleine opening wil. Met deze extra snelheid kan men dus de energie van het water omzetten in elektrische energie.

Hoe werkt het? Het water wordt gebruikt om turbines aan te drijven. Het water valt op de schoepen van de turbine en begint te draaien. Doordat de as van de turbine gekoppeld is aan een generator hierdoor kan elektrische energie worden opgewekt.

Voor- en nadelen van waterkracht energie Voordelen: Waterkracht energie is onuitputtelijk en erg constant. Ook komen er geen schadelijke stoffen bij vrij. Nadelen: Een groot nadeel is dat de waterkracht installaties de ecosystemen kunnen aantasten. Dit is erg nadelig voor de vele natuur die Terschelling biedt.

13

Zonne-energie Zonne-energie is overal om ons heen. De zon is een ster die zich op 150 miljoen kilometer van de aarde bevindt en energie afgeeft in de vorm van warmte en licht. De zon geeft zoveel energie dat het 9000 maal groter is dan de behoefte van de huidige 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als elektromagnetische straling met verschillende golflengten. Deze liggen 99% van de tijd tussen de 300 en 3000 nm.

Hoe kun je zonne-energie omzetten in elektrische energie? Op dit moment zijn er eigenlijk twee manieren om de energie van de zon om te zetten in de elektrische energie die wij als mensen voornamelijk gebruiken tegenwoordig. De eerste is voor consumenten het meest toegankelijk en ook het meest bekend: zonnepanelen.

Hoe werkt het? Zonnepanelen gebruiken fotovoltaïsche cellen om licht in een elektrische stroom om te zetten. Het woord “fotovoltaïsche” is afgeleid van het Griekse woord voor licht (photos) en volt. De fotovoltaïsche cellen worden gemaakt van twee lagen silicium. Wanneer op deze cellen licht schijnt gaat er een elektrische stroom lopen. Zonnepanelen werken dus eigenlijk alleen wanneer er daglicht op schijnt. Op dit moment is het nog zeer lastig een groot rendement uit de cellen te halen. Meestal ligt die rond de 5%-15%. Wanneer cellen een hoger rendement hebben ligt de prijs hiervan ook stukken hoger.

14

Voor- en nadelen van zonnepanelen Voordelen: De zon is een onuitputtelijke energiebron. Hierdoor is zonne-energie eigenlijk levenslang mogelijk. Daarnaast is de levensduur van de zonnepanelen een zo’n 30-45 jaar en verdien je een paneel in 6-7 jaar terug. Hierdoor kun je minimaal 23 jaar “winst” maken op een paneel. Zonnepanelen zijn makkelijk op een dak te plaatsen. Hierdoor heb je eigenlijk geen extra ruimte nodig voor zonnepanelen en heeft ook niemand er last van.

Nadelen: Om veel vermogen op te wekken heb je met zonnepanelen grote oppervlakten nodig. In landen zoals Nederland kan het daardoor moeilijk zijn om een geschikte plek te vinden. Daarnaast zorgen zonnepanelen 's nachts niet voor stroom. Er zal dus een opslag nodig zijn om het eiland 's nachts ook van stroom te voorzien.

Naast zonnepanelen heb je ook thermische zonne-energie. Thermische zonne-energie is een verzamelbegrip voor warmtewinning uit bestraling door de zon. Er zijn drie groepen in thermische zonne-energie dat zijn lage-, midden- of hogetemperatuurverzamelaars. De lagetemperatuurcollectoren worden meestal als vlakke platen gebruikt voor het opwarmen van zwembaden. De middentemperatuurcollectoren worden vaak gebruikt voor het opwarmen van het water in huis. De hogetemperatuurcollectoren zijn eigenlijk voor grootschalige projecten. Met behulp van spiegels en lenzen kan een zeer hoge temperatuur bereikt worden.

15

Hogetemperatuurcollectoren Er zijn meerdere soorten hogetemperatuurcollectoren. De meest bekende daarvan zijn het torensysteem en de parabolische trog. Torensysteem Een groot aantal spiegels staan op een centraal punt gericht. Dit punt is meestal een hoog geplaatste toren. Doordat de spiegels met de zon mee kunnen blijven draaien blijft de temperatuur gedurende dag rond de 1000 graden Celsius. Wanneer water of een andere vloeistof verdampt door deze hoge temperatuur kan een stoomturbine aangedreven worden. Hierdoor kan een grote hoeveelheid energie worden opgewekt. Parabolische trog Een parabolische trog is eigenlijk een langgerekte spiegel. De trog kan zich met de zon mee bewegen. De trog heeft als het ware een u-profiel, in doorsnede heeft de trog een parabool vorm. In het brandpunt van de spiegel loopt een buis met vaak een chemische vloeistof. Deze wordt opgewarmd tot boven de 400 graden Celsius. Onder hoge druk kan de stoom die vrijkomt bij deze temperaturen een turbine aandrijven. Er zijn nog veel meer soorten, maar in de praktijk zijn dit vaak de meest gebruikte soorten. Dit komt doordat ze het meest praktisch zijn om op te zetten. Daarnaast is de techniek van deze twee soorten tot nu het verst ontwikkeld.

Voor- en nadelen van hogetemperatuurcollectoren Voordelen: Met thermische zonne-energie kunnen grote hoeveelheden energie worden opgewekt. De zon is een bijna onuitputtelijke energiebron. Nadelen: Voor dit soort collectoren zijn grote grondgebieden nodig om een boel energie om te zetten. Dat kan soms voor problemen zorgen. Daarnaast geeft de collector 's nachts geen energie. Hierdoor is het lastig om ook 's nachts voor een stabiele hoeveelheid stroom te zorgen.

16

Na hoeveel tijd verdient Terschelling haar geld terug? Voor Terschelling is een eigen energievoorziening natuurlijk een prachtig idee. Maar is het financieel gezien wel mogelijk? Wordt het een kostenpost of kan het na een paar jaar terug verdient worden? We hebben gekeken naar de haalbaarheid van de verschillende manieren om energie op te wekken. Uiteindelijk hebben we gekozen om windenergie en zonne-energie uitgebreid te bespreken. Van de overige 3 soorten energie hebben we een aangegeven waarom deze (nog) niet ideaal zijn voor Terschelling. Een moeilijk punt bleek het achterhalen van prijzen. De leveranciers bleken niet scheutig te zijn met informatie. Hierdoor waren wij genoodzaakt om met algemene aannames te werken.

Inhoud van deel onderwerp Windenergie Berekening Terugverdienen Conclusie Zonne-energie Berekening Terugverdienen Conclusie Geothermie Getijdenenergie Waterkrachtenergie

“There are two ways to live: you can live as if nothing is a miracle; you can live as if everything is a miracle.” Albert Einstein

17

Windenergie Bijna overal langs de kust in Nederland kom je windmolens tegen. Kijk maar eens om je heen. Op dit moment zijn windmolens de meest rendabele bron van schone energie. Voor Terschelling zou dit ideaal zijn omdat de gemeente nog veel grondgebied heeft op zee. Daarom hebben we in de berekeningen de Vestas v112-3.0MW als voorbeeld genomen. Deze windmolen is gebouwd voor “offshore” projecten. Dat houdt in dat deze windmolens in zee worden neer gezet. “Offshore” windmolens zijn vaak veel groter dan de land windmolens. Daarnaast zijn ze zo gebouwd dat ze weinig mogelijk last hebben van corrosie en andere mogelijke negatieve effecten van het zeeklimaat.

Berekening Terschelling verbruikt jaarlijks, volgens de Skylger Energie Maatschappij, zo’n 82,5GWh aan energie. De meeste normale windmolens hebben een vermogen van 3 MW. Deze 3MW geeft aan dat de windmolen in optimale omstandigheden zo’n 3MW aan energie levert. Dit kan beïnvloed worden door verschillende negatieve factoren (windgebieden, onderhoud, etc.). In de praktijk ligt het rendement van een windmolen op zee in Nederland rond de 34%. Eén windmolen levert dus 3MWh. Per jaar komt dat neer op zo’n 26,3GWh. In de praktijk komt dit dus neer op zo’n 8,9GWh. Theoretisch vermogen: 3*24*365=26,3GWh Praktisch vermogen: 26,3*0,34=8,9GWh

Aantal windmolens: 82,5/8,9= 9,27 windmolens nodig. Omdat Terschelling zo’n 82,5GWh verbruikt zouden ze met zo’n 9-11 windmolens toe kunnen. Uitgaande van de bovenstaande berekeningen. De totale project kosten voor offshore projecten variëren van zo'n €2000 tot €3000 per KW. Voor onze berekeningen zijn we uitgegaan van €2500, - per KW. De 11 windmolens op Terschelling produceren theoretisch met elkaar ongeveer 33 MW. Met andere woorden 33.000KW. 33000*2500=€82.500.000. De kosten voor de windmolens zijn dus meer dan 80 miljoen euro.

18

Terugverdienen Het is voor een gemeente lastig om zelf energie projecten op te zetten. Omdat het aanbieden van energie commercieel is mag een gemeente zich hier eigenlijk niet in mengen omdat dat de marktwerking beïnvloed. De energie zal dus moeten worden aangeboden via een apart bedrijf. Een voorbeeld hiervan is de Skylger Energie Maatschappij. De gemeente mag dus zelf niet financieel bijdragen aan het project. Voor Terschelling ligt dit waarschijnlijk net iets anders gezien zij compleet afhankelijk zijn van de stroomkabel op de bodem van de Waddenzee. Hierdoor zouden ze bij een eventuele uitzondering wel mogen investering. De gemeente kan daarnaast zorgen voor een versnelde uitvoering van een aantal processen zodat het project snel van de grond kan komen.

Per jaar betalen de bewoners van Terschelling 82.500.000*€0,23=18.975.000 euro aan energie. Om de windmolens terug te betalen is men dus 82.500.000/18.975.000=4,37 jaar bezig. Dit lijkt een korte tijd om alles terug te verdienen maar er zijn zelfs windmolens die zichzelf binnen 23 maand terugbetalen.

Conclusie Windenergie is jammer genoeg niet altijd even constant. Daarom is het lastig om met windenergie alleen het eiland van energie te kunnen voorzien. Door de gemiddelde windsnelheid van de afgelopen jaren te nemen kun je zien hoeveel vermogen de windmolens kunnen leveren. Men kan jammer genoeg niet altijd terugvallen op de wind. Om dus compleet zelfvoorzienend te zijn heeft men twee opties. Deze opties zijn het terugvallen op andere manieren van energie opwekken (zonnepanelen, waterkracht) of het gebruik van accu’s. Op dit moment is het grootschalig gebruik van accu’s eigenlijk niet te betalen. Daarnaast brengt dit ook weer veel milieuproblemen met zich mee. Hierdoor is het dus eigenlijk een verre van ideale oplossing.

19

Zonne-energie Terschelling telt de meeste zonuren van Nederland! De zon is een bijna onuitputtelijke bron van energie. Met dit gegeven zou je zeggen dat zonne-energie voor de hand ligt op Terschelling, Maar hoe rendabel is zonne-energie op Terschelling? Uit de gegevens van het Solarkraftwerk Waldpolenz uit Duitsland kunnen wij concluderen dat zonne-energie nog lang niet uit ontwikkeld is. Daarnaast kunnen we aannemen dat één fotovoltaïsche cel op dit moment nog maar een klein rendement heeft. Er valt meestal maar 5%-15% rendement uit de cel te halen. Op dit moment zijn er al kleine proefopstelling waarin een rendement van 75% wordt geboekt! Dit laat zien dat zonne-energie eigenlijk nog maar net begonnen is.

Berekening Door een simpele berekening met de gegevens uit Duitsland van Solarkraftwerk Waldpolenz hebben we het aantal zonnepanelen kunnen berekenen die nodig is op Terschelling. De gegevens uit Duitsland:  550.000 zonnepanelen op een oppervlak van 110 hectare  Levert 40.000MWh = 40 GWH

Terschelling heeft een verbruik van 82,5GWh per jaar. Met de gegevens uit Duitsland kunnen wij uitrekenen hoeveel zonnepanelen er vereist zijn om Terschelling zelfvoorzienend te maken. 82,5/40=2,0625 dit is de vergrotingsfactor. Nu vermenigvuldigen wij het aantal zonnepanelen met de vergrotingsfactor 550000*2,0625 = 1.134.375 zonnepanelen. De ruimte die voor dit aantal panelen nodig is enorm. Dat is namelijk: 550.000/110 = 5000 panelen per hectare 1.134.375/5000=226,875Ha. Er is dus 226,875 hectare grond nodig om Terschelling zelfvoorzienend te maken op basis van zonnepanelen.

20

De kosten Terschelling heeft dus ongeveer 1.134.375 zonnepanelen nodig om zelfvoorzienend te zijn. Deze zonnepanelen brengen in totaal 82,5GWh op. Om te bereken hoeveel dit alles gaat kosten moeten we het aantal watt piek uitrekenen. Op het moment van schrijven is één watt piek ongeveer 0,85 KWh. In totaal heb je dus 82.500.000/0,85= 97.058.823,5 WP. Met dit aantal watt piek kunnen we uitrekenen hoeveel het totaal plaatje gaat worden. Op dit moment kosten de aanschaf van de panelen en de installatie hiervan ongeveer €2, - per WP. €2*97.058.823,5=€194.117.647, - De totale kosten lopen dus op tot zo'n 200 miljoen euro om zonnepanelen aan te leggen.

Terugverdienen Per jaar betalen de bewoners van Terschelling 82.500.000*€0,23=18.975.000 euro aan energie. Om de zonnepanelen terug te betalen is men dus ongeveer 10 jaar bezig. 194.117.647/18.975.000=10,2 jaar Op dit moment ligt de terugverdien tijd van zonnepanelen tussen de 5-10 jaar. Volgens onze berekening komen we daar iets boven.

Conclusie Voor zonne-energie geldt eigenlijk hetzelfde als voor windenergie alleen zijn de nadelen van de techniek zelf anders. Bij zonne-energie moet men op dit moment nog een enorm oppervlakte gebruiken omdat het rendement per zonnepaneel nog maar heel laag is. Wanneer dat hoger wordt zal zonne-energie misschien een goede optie worden. Tot die tijd is windenergie eigenlijk de betere keuze naar onze mening. Hieronder een kaartje met het gigantische oppervlakte gemarkeerd.

21

Geothermie Geothermie, ook wel aardwarmte genoemd, is de meest recente alternatieve energie soort. Zo recent zelfs dat er momenteel nog maar weinig elektriciteit mee kan worden opgewekt uit aardwarmte. Wel worden er tegenwoordig steeds meer gebouwen gebouwd waar aardwarmte wordt gebruikt als warmte bron. Zo is de energie soort indirect wel een goede manier om de elektriciteit of gas rekening laag te houden omdat er dan niet meer zo veel gestookt hoeft te worden in de winter. De aardwarmte installatie die dan word gebruikt zijn warmtepompen deze techniek wordt ook gebruikt in koelkasten, een warmtepomp is een apparaat wat warmte verplaatst door middel van arbeid. De warmtepomp gebruikt energie maar dat is verwaarloosbaar tegenover de hoeveelheid elektriciteit die bespaard wordt.

Getijdenenergie Getijdenenergie lijkt de uitkomst voor Terschelling omdat het midden in de zee ligt en op het wad de waterhoogte verschillen groot zijn maar niets is minder waar. Getijdenenergie werkt maar om de twaalf uur omdat dan de getijden veranderen. Hierdoor heb je dus maar twee keer per dag stroom. Omdat accu's eigenlijk geen oplossing zijn om dit op te lossen valt dit idee dus al snel af. Bovendien staat het gehele wadden gebied op de wereld erfgoed lijst. De natuur resultaten en monumenten op deze lijst mogen niet aangetast worden door externe factoren. Dan houden we het Noordzee gebied over, het Noordzee gebied is geen beschermd natuurgebied maar wel een toeristische trekpleister door de mooie witte stranden. Deze energiesoort is dus eigenlijk geen optie voor Terschelling.

22

Waterkracht energie Waterkracht energie lijkt een mooie optie omdat Terschelling immers in zee ligt. Maar Terschelling kent geen enorme hoogte verschillen. Sterker nog de Noordzee kant en de Waddenzee kant liggen vrijwel op de zelfde NAP-hoogte. Er zijn drie verschillende manieren om waterkrachtenergie op te wekken. Bij de eerste manier zijn hoogte verschillen cruciaal. Door het hoogte verschil krijgt het water snelheid. Met dit versnelde water gaat een turbine draaien, aan de turbine zit een generator (grote dynamo). Deze generator zet bewegingsenergie om in elektrische energie. De tweede variant werkt ook met een turbine en een generator maar bij dit model is er geen hoogte verschil nodig maar wel snel stromend water wat geforceerd is door de mens. De derde variant zijn drijvende turbines. Drijvende turbines liggen als een soort aan één gekoppelde boeien naast elkaar en drijven voor de kust. Een drijvende turbine is eigenlijk een omgekeerde windmolen deze variant is echter erg kostbaar en nog niet goed doorontwikkeld maar zeker niet onmogelijk er zijn echter twee problemen namelijk de vaar route die boven Terschelling ligt en het feit dat de turbines veel vissterfte veroorzaken. Hierdoor valt jammer genoeg ook die alternatieve energiesoort af.

23

Is het reëel voor Terschelling om zelfvoorzienend te zijn in haar elektrische energie behoefte? Na dit onderzoek kunnen wij de hoofdspecificatie beantwoorden. Theoretisch is het mogelijk om Terschelling zelfvoorzienend te krijgen met alternatieve energie en reguliere energie. Het zal echter een lastige en dure klus worden om alles in gereedheid te brengen.

Tijdens ons onderzoek zijn wij eigenlijk tot de conclusie gekomen dat Terschelling eigenlijk niet genoeg heeft aan maar één soort groene energie om zelfvoorzienend te zijn in elektrische energie. We zijn wel positief dat een combinatie van zowel zonne- als windenergie een goede optie kan zijn. Er is altijd wel één van de twee energiesoorten aanwezig. Er is nog een andere optie maar hierdoor blijft het eiland deels wel afhankelijk van het vaste land. Wanneer de uitvoerder van het project goede afspraken maakt zou eventueel stroom aan het eiland geleverd kunnen worden als Terschelling te weinig heeft en zou Terschelling stroom aan het vaste land kunnen leveren wanneer zij teveel produceren. Hierdoor zullen de eilanders nooit zonder komen te zitten en hoeven ze zich eigenlijk geen zorgen te maken over dal en piek momenten van de vraag naar stroom.

Naast deze problemen is er eigenlijk nog een groot probleem. Voor veel bewoners van Terschelling is de natuur van groot belang. Voor het opzetten van een dergelijk project zal de gemeente gebieden moeten aanwijzen waar men zo weinig last heeft van de gekozen optie. Als er voor windmolens wordt gekozen zal men eventueel last hebben van slagschaduw en het uitzicht op de molens. Voor de zonnepanelen is een groot oppervlakte van belang. Dat oppervlakte zal groter zijn dan 2.000.000M2 . Hier zal dus land voor moeten worden opgekocht. Naar alle waarschijnlijkheid zullen er groepen zijn die het hier niet mee eens zijn. Hetzelfde geldt eigenlijk voor de windmolens. Er zijn mensen die windmolens “lelijk” vinden. Al hoewel de windmolens in zee staan kan men deze windmolens waarschijnlijk nog wel zien vanaf het eiland en hier zal dan ook rekening mee moeten worden gehouden.

24

Om voor de financiering van het project te zorgen zal Terschelling haar bewoners moeten overtuigen. Het moet voor de bewoners interessant zijn om over te stappen op die eigen energie voorziening van het eiland en hierin ook te investeren. Zonder een draagvlak van de bewoners zal het zeer lastig worden om genoeg geld op te halen om het project van de grond te krijgen. Mensen die geld investeren in het project zouden eventueel een deel van hun geld terug kunnen krijgen in de vorm van stroom. Terschelling kan eigenlijk meteen beginnen met het project wanneer er genoeg interesse is. Een combinatie van wind- en zonne-energie is op dit moment al heel goed mogelijk. Vooral de zonne-energie zal in de toekomst alleen maar interessanter worden. Daarnaast is de terugverdientijd voor beide manieren relatief kort. Hierdoor is de investering al snel terugverdiend. Natuurlijk hebben wij ook de meer reguliere manieren van energie opwekken meegenomen in de voorbereiding voor ons onderzoek. Hierin hebben we gekeken naar een kolencentrale en een kerncentrale. Op beide soorten zijn we eigenlijk al snel afgehaakt. Voor een kolencentrale ben je nog steeds afhankelijk van anderen voor de toevoer van kolen. Daarnaast gaat met een kolencentrale de kwaliteit van de lucht drastisch omlaag. Een kerncentrale was de andere optie maar hierdoor worden veel toeristen al snel afgeschrikt. Daarnaast zal een deel van het eiland afgesloten moeten worden en zal het voor het ecosysteem niet bevorderlijker zijn vanwege de opwarming van het water dat gebruikt zal worden als koelwater van de kerncentrale.

Kort samengevat Op dit moment is het goed mogelijk om Terschelling zelfvoorzienend te maken. Met een combinatie van wind- en zonne-energie zal men de behoefte van de bewoners en bezoekers kunnen voorzien. Wanneer er efficiëntere zonnepanelen op de markt komen kan Terschelling er eventueel over nadenken om de panelen ter vervangen door de nieuwe efficiëntere panelen. Hierdoor zal het oppervlakte teruglopen en kan men weer meer van hun grond benutten. Hiernaast zal Terschelling er goed over na moeten denken of ze wel helemaal 100% zelfvoorzienend willen zijn. Het gevaar dat er soms zeldzame momenten zijn zonder stroom zullen namelijk altijd aanwezig zijn en dan is aangesloten blijven op het reguliere stroomnet erg handig.

25

Bronvermelding

Websites Begrippen, http://www.windenergie-nieuws.nl Levensduur windturbines, http://www.nkpw.nl Levensduur zonnepanelen, http://www.energieleveranciers.nl/ Quotes, http://www.brainyquote.com/ Informatie over verschillende soorten energie http://wikipedia.org Gemiddelde windsnelheden, http://knmi.nl Informatie over verschillende soorten energie, http://climatequest.org Informatie over Waldpolenz Duitsland, http://www.sma-benelux.com/

Verslagen Eindrapport ECOFYS gemeente Terschelling Boeken Binas, Noordhoff uitgevers, 2004 Natuurkunde overal, Noordhoff uitgevers, 2007

26