“Wind tegen, regen tegen”, zo stelde Herman Finkers in één van zijn shows. Inderdaad, wind is -naast regen- typisch voor Nederland. Maar wind is niet alleen maar lastig; denk maar aan het opwekken van windenergie, wat 4,5% van de totale electriciteitsbehoefte levert in Nederland. Mogelijk is deze productie van windenergie in gevaar. Een Brits/Frans onderzoeksteam ontdekte dat de gemiddelde jaarlijkse windsnelheid aan het continentale aardoppervlak van het noordelijk halfrond met 5-15% afnam in de afgelopen drie decennia.
“Het toont voor het eerst aan dat de windsterkte wereldwijd afneemt op de continenten”, vertelt hoofdonderzoeker Robert Vautard aan Kennislink. “We vernamen van diverse bronnen en de literatuur dat de windsterkte afnam in verschillende regio’s. Dus we wilden een globaal beeld.” Vooral de sterke winden namen af in kracht. Dit zijn juist de winden waarmee energie het efficiëntst wordt opgewekt.
In totaal namen de onderzoekers 822 meetstations -voornamelijk op het land- onder de loep, die een continue reeks aan windgegevens opleverden van 1979-2008. In 73% van de gevallen nam de windsnelheid af. Een klein aantal meetstations had zelfs gegevens vanaf 1959. Die laten zien dat de afname in windsterkte al sinds de zestiger jaren aan de gang is.
Hoe
De grote vraag is hoe dit nu kan. De wetenschappers vonden twee redenen. Eén deel zijn grootschalige veranderingen in het atmosferische circulatiepatroon. Echter, die veranderingen verklaren slechts 10-50% van de afname in windsnelheid. China is één van de plaatsen op aarde waar een afname van de wind in hogere luchtlagen de afname van wind aan het aardoppervlak kan verklaren. De afname van de moesson door klimaatverandering en luchtvervuiling zijn hier de mogelijke boosdoeners. Toen de onderzoekers een hernieuwde analyse uitvoerden, bleek deze theorie echter toch niet te kloppen.
Een tweede factor is de ‘ruwheid’ van het aardoppervlak. Denk daarbij aan steden en bossen die de wind aan het aardoppervlak afremmen, of landbouw op anders vrijwel onbegroeide gronden. In dit geval gaat het om 25-60%. In Rusland speelt het verlaten van landbouwgrond een grote rol, waardoor het land overgroeid raakte met struiken en bomen. In China en Europa groeide het bos zelf. Met 1,5% per jaar. Alles bij elkaar betekende dit minder wind aan het oppervlak.
Windenergie
De afname kan grote gevolgen hebben voor de opwekking van windenergie volgens de onderzoekers. Addertje onder het gras echter is dat de windenergie niet wordt opgewekt aan het directe aardoppervlak, maar op 50-100 m hoogte. De afname van de wind zou hier minder zijn volgens de onderzoekers op voorwaarde dat de ruwheid van het oppervlak de bepalende factor is. Hoeveel? Dat is nog onder studie, laat Robert Vautard weten.
Er is nog iets van belang, vooral voor Nederland. Waar wordt windenergie namelijk opgewekt? Ongeveer 10% van de Nederlandse windenergie wordt opgewekt op de Noordzee. De ruwheid van dit zeeoppervlak is uiteraard niet veranderd. Het effect op de windenergieproductie van de Nederlandse zeewateren lijkt daarom niet groot te zijn. Voor de gebieden ver weg van de zee/oceaan is het mogelijk een ander verhaal.
Bron:
Vautard et al. Northern Hemisphere atmospheric stilling partly attributed to an increase in surface roughness. Nature Geoscience (2010) online publikatie
Zie ook:
- Stook geen kolen, bouw een windmolen! (Kennislinknieuws van RuG)
- Windmolens (Kennislinkartikel van NWT)
- Windmolens werken in stilte (Kennislinknieuws)
- Perspectieven van windenergie (Kennislinkartikel van NTN)
- Windhandel (Kennislinkartikel)
- Weerkunde, Meteorologie voor iedereen: Luchtdruk en wind (Kennislinkartikel van Kees Floor)
- Windenergie en Nederland (Jaap Langenbach)