Villa Entropie 2

 

.                  E n t r o p i s c h   L e v e n

                                                               TERUGVERDIENTIJD WINDMOLEN

Nu wordt er altijd gezegd dat windturbines duurzaam zijn. Maar hoelang doet een windturbine er eigenlijk over voordat hij zichzelf duurzaam, dat wil zeggen entropie-neuraal, heeft terugverdiend? En hoeveel tijd is er dan nog over om echt duurzaam stroom te produceren voor anderen?

Daarvoor wordt de term terugverdientijd gehanteerd, die ik als volgt definiëer:

                  T terugverdien  = ( Investering windmolenpark ) / (( prijs kJ conventioneel - prijs kJ wind ) * jaarproduktie kJ wind )

De terugverdientijd voor het windmolenpark uit Maaktover 32 wordt zo gelijk aan het quotiënt van de gedane investering en het verschil tussen de opbrengsten van de oude grijze stroom  en de nieuwe windstroom. En dit zijn mijn getallen:

De investering voor één molen is                                  Tover2,86*108                volgens Maaktover 32 Windturbine   

De investering voor het windpark met 45 molens is dan  Tover12,9*10

Het windpark produceert gemiddeld                                   2,7*1012  kJ/jaar    volgens Aanmaaktover 5 Windstroom

De prijs van conventionele stroom is anno 2024                 0,0012  Tover /kJ          ,,        Aanmaaktover 4 Stroom

Idem                                      windstroom                       0,0003     ,,              ,,       Aanmaaktover 5 Windstroom

Het prijsverschil is                                                           0,0009     ,,

Invullen geeft 

                                                        T terugverdien entropie = 12,9*109 / (0,0009 * 2,7 * 1012 ) = 5,0 jaar

 

Er is in de tovers van uitgegaan dat de totale levensduur van de molen 40 jaar bedraagt. Dit is 2 x zoveel als de 20 jaar waarop de meeste windmolens worden afgeschreven.

Maar rekenend met 1 x vervangen van het complete loopwerk plus al de wieken en dat naast het gewone onderhoud, dan is het denkbaar dat de toren het wel 40 jaar uithoudt. De afschrijftermijn van 20 jaar is denkelijk meer een risicomijdende financieringskeuze in combinatie met winstbejag dan een realistische technische inschatting. Je zult intussen wel begrepen hebben dat terugverdientijd heel wat anders betekent dan afschrijftermijn.

De entropie-terugverdientijd is bij deze schatting 12,5 % van de totale levensduur. Niet slecht. Best wel duurzaam. Jannes vroeg mij waarom ik alles in Toveruitdruk. 'Al dat gereken aan die tovers! Het is toch veel eenvoudiger de CO2 - effecten uit te rekenen en deze met elkaar te vergelijken?' Ja dat is inderdaad eenvoudiger, maar er is een kardinaal verschil tussen de waarde van een CO2 -effect en die van een entropisch effect. De CO2 - concentratie in een systeem is een intensieve grootheid, terwijl de entropie van een systeem een extensieve grootheid is ofwel een toestandsgrootheid, in ons geval: de wezenlijke grootheid waarmee je de leefbaarheid van onze biosfeer kunt meten. Het gaat om het inwendig milieu.
 
Zeker geeft CO2 -emissie in de biosfeer een entropie verhoging ΔSθ vanwege het thermische broeikaseffect, maar dit is de halve waarheid want we hebben ook nog te maken met de vormingsentropie ΔSσ en de spreidingsentropie ΔScf . Het totale entropisch effect van de Afspeeltover Mens is Stot = 140.101.870 kJ/ºK en het aandeel thermische entropie hierin is slechts Sθ = 47.000.000 kJ/ºK ofwel ongeveer 33% van het totaal.
 
De Vereniging Milieudefensie  op zijn webzij stelt dat de CO2 - terugverdientijd van een windmolen slechts 3 maanden is. Zo wordt gesuggereerd dat de bouw van de molen het milieu nauwelijks belast. Maar het is schijn, het wezen is de werkelijkheid en die is 5 jaar.
Een vergelijkbaar verhaal is te vertellen over de hoeveelheid energie die nodig is om een windmolen te bouwen. Het Planbureau voor de Leefomgeving heeft berekend dat de energie-terugverdientijd minder dan een jaar is. Ook hier schone schijn. Trouwens: ook de energie van een systeem is een intensieve grootheid, ook wel inwendige dichtheid genoemd, dit ter onderscheid van het inwendige milieu.

 

Tot slot dalen we af uit onze toverwereld naar de gewone euro-wereld en kijken hoe de euro-terugverdientijd van een  windmolen van 5 MW op het land is. Uit de bronnen halen we de volgende cijfers anno 2024:     

windpark maxima centrale eenheid
Aantal molens 10 nvt
Levensduur 20 20 jaar
Vermogen 50 880 MW
Ontwikkelingskosten 3,E+06 3,E+07 euro
Bouwkosten 7,E+07 5,E+08 ,,
Operationele kosten 4,E+07 5,E+08 ,,
Inkoop gas 0,E+00 6,E+09 ,,
Afbraakkosten 8,E+05 5,E+06 ,,
Uitgaven totaal 1,E+08 7,E+09 ,,
Produktie stroom totaal 1,E+13 3,E+14 kJ
Kostprijs 0,000008 0,000025 euro/kJ  
0,03 0,09 euro/kWh
T terugverdien 9,8  100 jaar

   Toelichting:  

 -  het betreft een doorsnee windpark met 10 molens à 5 MW per molen vergeleken met de Maxima Centrale te Lelystad
 -  levensduur: de voor de financiering gehanteerde afschrijftermijnen zijn overgenomen 
 -  ontwikkelingskosten gesteld op 5% bouwkosten
 -  bouwkosten wind zijn € 1300 / kW
 -  operationele kosten wind zijn € 37 / kW.jaar - bouwkosten centrale
 - bouwkosten centrale zijn bouwkosten Maxima Centrale te Lelystad
 -  operationele kosten centrale geschat op 50% investering
 -  inkoop gas:   groothandelsprijs 2024:                0,30        € / m3  
                        gasverbruik:                                0,00006   kg gas/kJ    AMT 4 Stroom 
                        ofwel                                          0,000073  mgas /kJ
                        met dichtheid gas                        0,83         kg/mgas
 - afbraakkosten: slopen + verkoop materialen aan verbrandingsoven dan wel metaalsmelterij 
 - afbraakkosten gesteld op 1 %bouwkosten 
 - uitgaven totaal: alle uitgaven investeringen tot en met slopen 
 - produktie voor gemiddeld windmolenpark land   175.500    MWh/jaar
                       ofwel                                           6*1011     kJ/jaar 
 - produktie centrale is 50% van de capaciteit à     880          MW
                       ofwel                                          3.854.400  MWh/jaar
                       ofwel                                          1013          kJ/jaar  
 - kostprijs = uitgaven totaal /stroomproduktie 
 - terugverdientijd = uitgaven totaal /((kostprijs grijze stroom - kostprijs windstroom)*jaarproduktie)

 

Dus Tterugverdien wind euro is grofweg twee keer zo groot als Tterugverdien wind entropie . Zeer waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt door de gasprijs die nogal verschilt van de gratis wind! Dus duurzaamheid is goedkoper! En niet duurder zoals zo vaak beweerd wordt.

En dan de euro-terugverdientijd van de Maxima Centrale waarvan de eigenaar zegt dat deze veel beter presteert dan voorgangenr Flevo Centrale. Gedachtenexperiment: stel de kostprijs van de oude grijze stroom van voorganger Flevo Centrale 20% hoger was dan die van de nieuwe grijze stroom van de zoeveel betere Maxima-Centrale, hetgeen optimistisch is. Dan wordt

                                                Tterugverdien maxima = 7.109 /( 0,2*0,000025*1013 ) = 100 jaar

Dit is slechts een losse schatting. Het kan een paar jaar mis zijn. Maar duidelijk is dat de centrale zichzelf nog lang niet heeft terugverdiend als de afschrijfperiode is verstreken. Nu moet ik onwillekeurig terugdenken aan het gummetje van mijn moeder.