André Bijkerk.
Onlangs hadden we een discussie over de gemiddelde levensduurverwachting van windmolens. 20 jaar zou normaal zijn, optimisten dachten wel 25 jaar en pessimisten zoals ik, moesten nog maar eens zien of grotere windturbines de 15 jaar wel zouden gaan halen.
Maar discussie van meningen is uit de lucht gegrepen, we moeten het hebben van harde cijfers. Gelukkig hebben de Denen één en ander minutieus vastgelegd In dit stukje zal ik hieraan meer lucht geven, waarbij ik voorlopig de kwalitatieve discussie voorbij ga over wat levensduur nu echt is. Dit echter niet zonder de opmerking dat een molen met twee keer nieuwe vanen en vijf keer nieuwe lagers een aanzienlijk langere levensduur zal hebben dan een molen zonder verwisseling van dergelijke componenten.
Maar laten we de harde cijfers eens door de molen halen. Deze zijn te halen uit excel sheet waar deze link naar verwijst (anlaegprodtilnettet.xls). Het eerste antwoord is 17,2 +/- 4 jaar, de gemiddelde actieve periode van alle afgeschreven windmolens, maar liefst 3829 molens. Stel je die schroothoop eens voor.
Maar zoals ik eerder stelde is de technische levensduur van grotere windmolens toenemend afhankelijk van vermoeidheidsschade (fatigue). Daarom is het is relevant om de levensduur eens af zetten tegen de capaciteit voor kleinere en grotere molens. We krijgen dan dit:
We zien dat de wolk bij de kleine turbines in de onderste grafiek tussen de 10 en 25 jaar ligt. Deze heb ik rechts afgekapt om de schaal gelijk te houden maar een klein aantal turbines gaat over de dertig jaar mee en zijn dus niet zichtbaar. De oudste is bijna 35 jaar oud. Deze had duidelijk de wind mee, maar daar staat tegenover dat ze maar 22kW levert. De bovenste schaal van de grotere molens laat een ogenschijnlijk scheef beeld zien. Het lijkt erop dat nog geen enkel exemplaar met een capaciteit van meer dan 1000 kW de 15 jaar heeft gehaald. Maar dit beeld wordt scheef getrokken door een behoorlijke zijwind, want die grotere molens zijn nog niet zo oud en we zien hier veelal de maandagmorgen exemplaren. We moeten dat vergelijken met de giganten die nog wel in dienst zijn.
Het gaat hier om de 1363 molens uit een totaal van 5649 met een vermogen vanaf 1000kW. We zien hier dat de turbines onder de 2000 kW aardig voorbij de 15 jaar aan het draaien zijn. De 2000kW serie is een belangrijke pijler voor de Deense windhandel Het betreft 214 exemplaren die nu een gemiddelde ouderdom hebben van ruim 10 jaar. In deze klasse zijn er nu 8 afgeschreven. De topper is bijna 20 jaar maar bij nader onderzoek blijkt deze maar ongeveer 35% energie te leveren ten opzichte van de rest in die klasse en is dus niet representatief. Wellicht dat statistici aan de data hier genoeg hebben om de Gauss curve verder af te maken voor de te verwachten levensduur. Wellicht dat deze tussen 15 en 20 jaar gaat uitkomen.
Interessant is ook het grote aantal 3600kW monsters. De 128 exemplaren die nog draaien hebben nu een gemiddelde leeftijd van 3,6 jaar. Maar er zijn er al vier afgeschreven gemiddeld na 5 jaar en dat is wel wat tegenwind voor een mooie Gauss curve. Ik durf te voorspellen dat deze grote jongens de 15 jaar gemiddeld niet gaan halen, althans niet zonder ingrijpende levensduurverlengende maatregelen.
Projecteer dit nu eens op Nederland. We moeten 94 Amalia luchtkastelen bouwen elk met 60 turbines van 2000kW. Mochten die 5640 molens gemiddeld de twintig jaar halen, dan betekent dat de vervanging van 282 per jaar – meer dan één per werkdag. Bij vijftien jaar wordt dat 376 exemplaren per jaar, we moeten dan wel alle weekenden doorwerken voor één molen per dag.
Daarnaast moeten duizenden wieken en lagers worden vervangen om die levensduur te halen en dan hebben we het nog niet eens over de problemen met de fundamenten. Maar het is een kwade wind die niemand voordeel brengt. Geen vuiltje aan de lucht. Uiteindelijk zijn er nog maar twee beroepen in Nederland, windmolenbouwer en windmolenschrootverwerker. Dat legt bepaald geen windeieren en allemaal werken als een molenpaard. Geen wonder, al die eurotekens in de ogen.
Houdbaarheid van de windmolens hangt af van de fiscale regels die de overheid verzint, want die dingen zijn per definitie onrendabel.
Hoef je geen rekensom voor te maken, wanneer er bij iets subsidie bij moet dan is het per definitie niet duurzaam. Want met een pennenstreek wordt het van de landkaart geveegd.
Dank voor het mooie overzicht. Waar ik nieuwsgierig naar ben is de redenen waarom er grote molens binnen 5 jaar afgeschreven worden. Nu kan ik mij wel voorstellen en die molens om ‘redenen’ die ik niet ken stil komen te staan, maar is ‘afgeschreven’ het juiste woord?
Deze “afgeschreven molens” staan in de tab “Afmeldte-Decommissioned”, vrij definitief dus. Die vier van 3600 kW zijn beslist niet gebouwd voor een levensduur van vijf jaar. Kennelijk zijn ze daarom beschadigd beyond repair. Dat kan samenhangen met het fundament of met onvoorziene problemen met de schacht.
Overigens bevat de tab “IkkeAfmeldte-Existing turbines” zo’n 70 turbines – meest kleine- die al meer dan een jaar niets hebben geproduceerd.
Begrijp het goede verhaal, echter is stap 1. Een Rolls-Royce heeft een langere levensduur dan een Dacia Logan. Ik mis de verbijzondering naar producent en type molen. Misschien gaat dat nu te ver (bij gebrek aan gegevens), maar dat zou het verschil tussen 15 en 25 jaar levensduur en de impliciete kosten van onderhoud/herstel mede kunnen verklaren?
Beste Paul, maker en exploitant en andere details zijn allemaal te halen uit het spreadsheet.
Is prima! Is conclusie mogelijk: Bijvoorbeeld Raethuys 2MW versus Siemens 2MW?
Turris er zijn bij het windpark bij Urk 2 producenten betrokken.
De buitendijkse de turbines zullen worden geleverd door Siemens en hebben een nominaal vermogen van 3,6 MW.
De binnendijkse turbines krijgen een nominaal vermogen van 7,5 MW. . De beoogde E-126-turbine van Enercon is recordhouder wat betreft trage rotatie bij maximum vermogen.
Dank hugo. Is het correct te lezen is uit de bovenstaande grafieken, dat “hoe groter de capaciteit in MW des te korter de levensduur”?
Dan volgt nog de verwerking van afgedankte windmolens. Vooral de wieken vormen een pijnpunt voor de groene cowboys. Eigenlijk kan je het alleen maar in de fik steken, of met heel veel moeite en kosten iets maken dat zand(!) kan vervangen.
http://www.cobouw.nl/artikel/1107631-woud-van-onwillige-wieken
Als het om werkgelegenheid gaat: kanalen met de hand graven, dat levert ook veel banen op!
Ziehier:
http://www.dearchitect.nl/nieuws/2015/03/24/een-brug-van-gebruikte-windmolenwieken.html
Trapjes zonder hellingbaan zijn inmiddels verboden ;-)
Het ziet er overigens niet uit!
Er is nog een factor, die in de discussie over de levensduur betrokken dient te worden: De productievermindering door veroudering.
Hieraan zijn een aantal studies gewijd. De laatste en meest grondige is van Staffel en Green gepubliceerd in “Renewable Energy” in 2014. De auteurs vinden een productieverlies van 1,6 +/- 0,2% per jaar.
Dit is niets bijzonders, maar het betekent wel een productieverlies van 28% na 20 jaar. Dit betekent, dat een levensduur van 20 jaar met 3 jaar bekort moet worden wegens de veroudering.
De levensduur van 17,2 jaar gevonden door Bijkerk moet dus gecorrigeerd worden naar 15 jaar.
Dank voor de verwijzing naar Staffell en Green.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148113005727
De levensduur van 17,2 jaar gevonden door Bijkerk is op basis van de gemiddelde actieve periode van alle 3829 afgeschreven windmolens. Maar een aanmerkelijk deel staat nog lekker te draaien en we weten nog niet hoe lang. Uiteindelijk kan 20 jaar gemiddeld wellicht wel gehaald worden. Dat kan blijken door de komende jaren elk half jaar de cijfers opnieuw te bekijken. Loopt de 17,2 jaar dan nog op of toch niet.
Verder is het denk ik (mijn mening althans) het een beetje onzin om productieverlies van de molen door ouderdom te gebruiken als correctiefactor op de leeftijd van de molen.
Een aardige over onderhoudskosten:
https://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2016/01/de-icing-wind-turbine.jpg
Hoelang moet die molen draaien om de kosten van de helikopter en zoveel ton warm water terug te verdienen?
Om een beter inzicht te krijgen in de levensduur van windmolens kan je voor elk jaar het aantal geplaatste windmolens, en het aandeel wat nog draait in een staafdiagram aangeven. Zo zal dan te zien zijn dat voor de molens van 1992 nog 25% draait en van 2015 nog 99% o.i.d ( deze voorbeelden zijn puur illustratief )
Volgens mij is overheidssubsidie de primaire aanhoudende factor van de operationele windturbines. http://windenergiecourant.nl/onshore/provincie-noord-holland-maakt-voortijdig-slopen-oude-windmolens-mogelijk/
Andre
Bij Urk waren ze net in bedrijf genomen en het gaat al weer mis.
http://climategate.nl/2015/12/15/windpark-stilgelegd-na-afbreken-deel-rotorblad/
Blij het afbreken vandie wiek niet is gebeurt bij 1 van de nieuwe molens langs de A15 in de Europoort….
Blij dat vliegtuigvleugels niet zo frequent kapot gaan als windmolen wieken.
Beste R.
Dat hangt helemaal samen met het aantal belastingswisselingen. Een vliegtuigvleugel hangt op de grond en draagt in de lucht. Dat zijn twee (trek- en druk-) belastingswisselingen per vlucht van zoveel uur. Bij een windmolen hangt een wiek die naar boven beweegt aan de achterzijde naar beneden onder de zwaartekracht. Beweegt hij weer naar beneden dan hangt de voorzijde naar beneden. Twee trek- en druk belastingswisselingen per rotatie, van zoveel honderd per uur.
@André, daar komen zeer waarschijnlijk nog 2 spanningswisselingen bij tijdens het passeren van de schacht als de wiek op het laagste punt is. Dan is er buiging in ‘de andere’ richting.