Megaturbines als belangrijkste bron van energie - Capaciteit, energieproductie en kosten

Fabrikanten van windturbines geven de capaciteit aan in megawatt. Dat gaat om het maximale vermogen dat de windmolen kan leveren bij een bepaalde windsnelheid. Een 1MW-turbine levert bij ideale omstandigheden per uur een megawattuur aan energie op. Dat komt overeen met 8760MWh per jaar, ofwel bijna 8,8GWh. Geen enkele windmolen draait constant op volle toeren, dus dat is geen realistisch getal voor de jaarproductie.

In de windenergie-industrie wordt de jaarlijkse energieproductie van windmolens daarom aangegeven met een AEP-cijfer, ofwel Annual Energy Production. Daarbij wordt rekening gehouden met praktijkomstandigheden zoals de windsnelheid in een bepaald gebied. Fabrikanten geven een bruto AEP op. De netto AEP valt in de praktijk lager uit, omdat er nog variabelen zijn zoals downtime voor onderhoud en efficiëntieverlies door slijtage.

Energieproductie

Vestas en GE geven voor hun nieuwe 15MW- en 14MW-offshoreturbines een bruto AEP op van omgerekend ongeveer 5,3GWh per jaar per MW vermogen. Dat komt neer op ongeveer 65 procent van het theoretische maximum van de windmolens. Bestaande windparken voor de Nederlandse kust hebben in de afgelopen jaren per MW aan opgesteld vermogen ongeveer 4,3GWh per jaar opgewekt. Dat blijkt uit cijfers van WindStats. Dat is iets minder dan 50 procent van het theoretische maximum.

Dat is ook een jaarproductie waar energiebedrijven voor de nieuwe windparken van uitgaan. Het CrossWind-park met 759MW aan capaciteit zal volgens de bouwers jaarlijks 3300GWh leveren. Dat komt overeen met ongeveer 4,3GWh per jaar per MW. Vattenfall noemt geen concrete cijfers, maar stelt dat Hollandse Kust Zuid met zijn 1,5GW aan opgesteld vermogen jaarlijks stroom zal leveren voor 2 miljoen huishoudens. Bij een productie van 4,3GWh/j per MW levert het park jaarlijks 6450GWh aan energie. Gedeeld door 2 miljoen huishoudens komt dat neer op 3225kWh. Dat komt overeen met wat een gemiddeld huishouden van drie personen jaarlijks verbruikt volgens het Nibud.

Kosten

Het maken van gigantische windturbines is complex en duur. Prijslijstjes zul je bij de fabrikanten niet vinden, maar de grootste exemplaren kosten waarschijnlijk tientallen miljoenen euro's per stuk. De prijs van de windturbine is echter maar een deel van de kosten. Vooral bij windparken op zee komen daar veel andere kosten bij, zoals het aanleggen van funderingen en verbindingen om de energie te transporteren. Ook het opbouwen en onderhouden van een windmolen op zee is duurder dan op land.

Cijfers van WindEurope geven een beeld van het complete kostenpakket van windmolenparken. Volgens de lobbyorganisatie voor windenergie werd er in 2021 in Europa voor 41,4 miljard euro geïnvesteerd in nieuwe windenergieprojecten, met een totale capaciteit van 24,6GW. In een jaarrapport splitst de organisatie ook de kosten uit voor offshore- en onshoreprojecten. Daaruit blijkt dat windparken op zee bijna drie keer zo duur zijn per MW als windparken op land.

2021	Investering	Capaciteit	Kosten per MW
Totaal Europa	€ 41,4 miljard	24,6GW	€ 1,68 miljoen
Offshore Europa	€ 16,6 miljard	4,8GW	€ 3,46 miljoen
Onshore Europa	€ 24,8 miljard	19,8GW	€ 1,25 miljoen

Kosten per MW - WindEurope — Kosten per MW door de jaren heen - Bron: WindEurope

Volgens WindEurope zijn de kosten voor windmolens op land de afgelopen jaren gedaald dankzij technologische ontwikkelingen. Een verdere kostenverlaging verwacht de organisatie de komende jaren niet, vanwege de stijgende prijzen van ruwe materialen en problemen met de toeleveringsketen.

Windparken op zee kostten in 2012 nog 5,5 miljoen euro per MW. Dat is nu een stuk minder, maar de kosten over de afgelopen jaren tonen een grillig beeld en dalen al een aantal jaar niet meer. Volgens WindEurope komt dat door de variabele prijzen voor windparken op zee. Zaken als een langere afstand tot de kust, dieper water of andere uitdagingen op de zeebodem, vereisen extra tijd en specialistische schepen en apparatuur. Dat brengt extra kosten met zich mee.

Volgens WindEurope worden die kosten deels gecompenseerd door de grote omvang van de windparken die op dergelijke plekken gebouwd kunnen worden. Daar kan gebruikgemaakt worden van de grootste turbines en kan geprofiteerd worden van schaalvoordeel.

Goedkoper in Nederland

Bovenstaande bedragen zijn gemiddelden voor heel Europa. De kosten per land zijn voor offshoreparken erg verschillend, merkt WindEurope op. Dat heeft te maken met in hoeverre de overheid bijdraagt aan de ontwikkeling van het aangewezen gebied. In Nederland liggen de kosten veel lager, omdat netbeheerder TenneT sinds 2020 de aansluiting van de windparken op het stroomnet voor zijn rekening neemt. Ook regelt de overheid voorbereidend werk zoals bodemonderzoek, het meten van de windomstandigheden en de milieueffectberekening.

Uit het WindEurope-jaarrapport van 2020 blijkt dat de windparken Hollandse Kust Zuid en Hollandse Kust Noord daardoor slechts 2,2 miljoen euro per MW kosten. Dat is veel lager dan het Europese gemiddelde van 3,5 miljoen euro per MW. Daarmee is een idee te krijgen van wat de windparken in totaal kosten en kunnen opbrengen, omdat de verwachte energieproductie ook bekend is.

Stel dat een kWh 4 cent zou opbrengen, dan is het 3,4 miljard euro kostende 1,5GW-windpark van Vattenfall goed voor een omzet van 264 miljoen euro per jaar. Uitgaande van een levensduur van 25 jaar levert dat 6,6 miljard euro op. Kosten voor onderhoud zijn daar niet bij inbegrepen, net als afgenomen efficiëntie door het gevolg van slijtage in de loop der jaren, maar de cijfers geven aan dat windparken op zee rendabel zijn.

De twee genoemde Nederlandse windparken zijn ook relatief goedkoop omdat ze betrekkelijk dicht bij de kust liggen, waar de zee relatief ondiep is. Toekomstige windparken die verder uit de kust liggen, zouden duurder uit kunnen vallen vanwege potentieel hogere installatiekosten.

Windpark	Capaciteit	Kosten	Productie per jaar	Opbrengst per jaar*
Hollandse Kust Zuid (Vattenfall)	1540MW	3,4 miljard euro	Ca. 6,6TWh	€ 264 miljoen (4 cent / kWh)
Hollandse Kust Noord (CrossWind)	759MW	1,7 miljard euro	Ca. 3,3TWh	€ 132 miljoen (4 cent / kWh)