Bijlage 4.12 Onderzoek effecten windpark
Tekst van het document
Memo Betreft Windpark Zoetermeer
Datum 16-12-2021
Aan Gemeente Zoetermeer
Projectnummer 721190
Van Joris Pierrot
Versienummer V1.0
Analyse effect Van der Valk-hotel op opbrengst Eurus Windpark Zoetermeer
1 Inleiding Van der Valk Hotels & Restaurants is voornemens om nabij het bestaande Windpark Zoetermeer een nieuw hotel te laten bouwen. De uitbater van het windpark, Eurus, heeft aan het bevoegd gezag aangegeven dat dit gebouw mogelijk negatieve effecten zal hebben op de energieopbrengst van Windpark Zoetermeer. Gemeente Zoetermeer heeft Pondera verzocht de mate van deze negatieve effecten van de te bouwen constructie op Windpark Zoetermeer te onderzoeken. Deze energieopbrengststudie bestaat uit de volgende onderdelen: • Karakterisering van de omgeving • Bepaling windklimaat; • Berekening bruto en PARK energieopbrengst met en zonder het Van der Valk-hotel;
2 Karakterisering omgeving Het bestaande Eurus Windpark Zoetermeer bestaat uit 3 windturbines. De posities van deze windturbines zijn in Figuur 2.1 weergegeven. Het figuur laat ook de ligging van het te bouwen Van der Valk-hotel zien, aangegeven met de rode pijl. Tabel 2.1 bevat de uitgangspunten die zijn gehanteerd bij de bouw van het model en de doorrekening van de opstellingen. De resultaten van dit memo zijn nadrukkelijk indicatief: het doel van dit memo is om de relatieve invloed van het Van der Valk-hotel op de energieopbrengst aan te tonen. De absolute waarden in windsnelheid en energieopbrengst zijn zo goed als mogelijk benaderd op basis van openbare bronnen, maar gaan gepaard met onzekerheid.
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 1
Figuur 2.1 Locatie windturbines Nieuw Reijerwaard
Tabel 2.1 Uitgangspunten algemeen en per opstelling Algemene uitgangspunten Hoogtemodel
NASADEM
Ruwheidsmodel
Corine land cover 2018
Gebruikte wind- en of productiedata
ERA5 2006-2021 (15 jaar)
Nabijgelegen windparken
Geen
Wake-vervalconstante
0,091 (complex terrein op 75m hoogte)
Wake-model
N.O. Jensen Park 2
Levensduur project [jaar]
20
Uitgangspunten windturbines Aantal windturbines
3
Windturbinetype
Vestas V90-3MW
Vermogen per turbine [MW]
3,0
Totaalvermogen [MW]
9,0
Rotordiameter [m]
90,0
Ashoogte [m]
80,0
Luchtdichtheid [kg/m3]
1,237
Mitigerende maatregelen
Geen
In de huidige situatie bevinden zich al enkele hoge gebouwen in de buurt van de locatie van het te bouwen Van der Valk-hotel. Deze zijn aangegeven in Figuur 2.1 als de 3 gekleurde vlakken rond het hotel. De hoogte van deze gebouwen zijn bepaald op basis van AHN3 data en zijn 44 m (voor het gebouw ten
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 2
noordoosten van het Van der Valk-hotel) en 22 m (voor de overige 2 gebouwen). Het gaat hier om hoogtes boven het maaiveld. Deze 3 gebouwen zijn in alle berekeningen meegenomen. De hoogte van het Van der Valk-hotel is bepaald aan de hand van technische tekeningen die door de opdrachtgever beschikbaar zijn gesteld. In het gebruikte model is rekening gehouden met drie verschillende hoogtelagen van het hotel. Deze drie lagen zijn weergegeven in Figuur 2.2. De hoogte van deze drie lagen zijn, van buiten naar binnen, 12,60 m, 74,95 m en 90,00 m hoog. Dit zijn hoogtes boven het maaiveld. Figuur 2.2 Drie lagen van het Van der Valk-hotel
3 Lokaal windklimaat Het lokale windklimaat, zonder Van der Valk-hotel, op de ashoogte van de windturbines wordt getoond in Tabel 3.1, waarin de gemiddelde windsnelheden per windrichting staan beschreven. Het windklimaat is opgesteld op basis van 15-jarige ERA5-modeldata. Het langjarige windklimaat is een windsnelheidsverdeling die gekarakteriseerd wordt door een Weibullverdeling met een schaalfactor (A) en een vormfactor (k). Deze informatie is verder grafisch weergegeven in Figuur 3.1, waarin naast de windsnelheid en frequentie, ook te zien is in welke windrichting de meeste energie uit de wind gehaald kan worden. Zoals eerder genoemd zijn deze resultaten indicatief. Vanwege het gebruik van modeldata is een hoge onzekerheid aan de gemiddelde windsnelheid toegekend. Bij beschikking van on-site meetdata kan de onzekerheid verkleind worden. Tabel 3.1 Lokaal windklimaat op 80,0 meter hoogte zonder toevoeging van het Van der Valk-hotel Windrichting
A- parameter [m/s]
Windsnelheid [m/s]
k- parameter [-]
Frequentie [%]
N
5,81
5,15
2,365
6,3
NNO
6,25
5,56
2,643
6,3
ONO
6,8
6,06
2,877
7,1
O
6,76
6,01
2,635
6,9
OZO
6,11
5,42
2,471
5,1
ZZO
6,74
5,99
2,553
5,2
Z
7,89
7,00
2,463
8,3
ZZW
8,99
7,97
2,396
13,8
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 3
Windrichting
A- parameter [m/s]
Windsnelheid [m/s]
k- parameter [-]
Frequentie [%]
WZW
8,78
7,78
2,279
16,0
W
7,11
6,30
2,037
10,3
WNW
6,17
5,47
1,971
7,7
NNW
5,98
5,29
2,158
7,0
Totaal
7,31
6,47
2,171
100,0
Figuur 3.1 Karakteristieken lokaal windklimaat op 80,0 meter zonder toevoeging van het Van der Valk-hotel
4 Opbrengst Tabel 4.1 bevat de jaarlijks gemiddelde energieopbrengst van het windpark met en zonder het Van der Valk-hotel. De resultaten laten P50 zien. De P50-waarde is de netto energieopbrengst die jaarlijks gemiddeld (‘in 50% van de jaren’) verwacht mag worden. In Tabel 4.2 is een gedetailleerd overzicht weergegeven van de meegenomen verliesposten. De verliezen kunnen gespecificeerd worden door nader onderzoek uit te voeren. Opbrengstverliezen door mitigerende maatregelen, die voor milieuthema’s geluid, slagschaduw en vleermuizen regelmatig worden ingezet, zijn in deze berekening niet gespecificeerd.
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 4
Tabel 4.1 Uitkomsten op parkniveau Zonder Van der Valk
Met Van der Valk
Windsnelheid op ashoogte [m/s]
6,5
6,5
Bruto productie [GWh/jr]
18,8
18,7
PARK1 productie [GWh/jr]
17,9
17,8
Verliezen totaal [%]
14,4%
14,5%
- Wake-effecten [%]
4,8%
4,8%
- Overige verliezen [%]
10,1%
10,1%
Netto energieproductie [GWh/jr]
16,1
16,0
Vollasturen [uur/jr]
1783,9
1776,1
Zonder Van der Valk
Met Van der Valk
4,8%
4,8%
Niet-beschikbaarheid
3,0%
3,0%
Balance of plant
0,1%
0,1%
Netuitval
0,1%
0,1%
Power curve
2,0%
2,0%
Hysterese
0,5%
0,5%
Onjuiste uitlijning windturbine
1,0%
1,0%
Kabelverliezen
2,0%
2,0%
Transformatorverliezen
1,0%
1,0%
Eigen consumptie windturbine
0,1%
0,1%
Bladdegradatie door ijsvorming
0,5%
0,5%
Bladdegradatie door beschadiging en vervuiling
1,0%
1,0%
Stilstand door ijsafzetting, bliksem, hagel
0,3%
0,3%
Wind sector management
0,0%
0,0%
Beperkingen netcapaciteit
0,0%
0,0%
P50
Tabel 4.2 Detailoverzicht productieverliezen
Groep 1: Wake-effecten Wake-effecten (alle turbines) Groep 2: Beschikbaarheid
Groep 3: Turbine-prestaties
Groep 4: Elektrisch
Groep 5: Omgevingsgerelateerd
Groep 6: Mitigatie
1
PARK = Bruto energieopbrengst minus wake-verliezen
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 5
Zonder Van der Valk
Met Van der Valk
Power purchase agreement
0,0%
0,0%
Geluid
0,0%
0,0%
Slagschaduw
0,0%
0,0%
Vogels
0,0%
0,0%
Vleermuizen
0,0%
0,0%
5 Analyse effect Van der Valk-hotel Uit Tabel 4.1 valt op te maken dat de toevoeging van het Van der Valk-hotel heeft gezorgd voor een vermindering van de P50-opbrengst van 0,44%. De opbrengstverliezen per windturbine zijn weergegeven in Tabel 5.1. Deze vermindering is een reflectie van de verlaagde gemiddelde windsnelheid ter plaatse van de windturbines (een reductie van 0,26%), wat leidt tot een verlaging van de bruto opbrengst van 0,42%. Het resterende verlies wordt verklaard door een lichte verhoging van de verliezen door wake-effecten (een verhoging van 0,02%-punt). Tabel 5.1 Vermindering in P50-opbrengst per windturbine als gevolg van toevoeging Van der Valk-hotel WTG01
WTG02
WTG03
Opbrengst zonder Van der Valk [MWh/jr]
5212,5
5248,6
5594,1
Opbrengst met Van der Valk [MWh/jr]
5187,0
5227,0
5570,7
Verschil [MWh/jr]
-25,5
-21,6
-23,4
Verschil [%]
-0,49%
-0,41%
-0,42%
De invloed van het Van der Valk-hotel kan in nader detail worden beschouwd door te kijken naar de energieopbrengst per windrichting. Deze verdeling is in Tabel 5.2 weergegeven voor het hele windpark, voor de situatie zonder Van der Valk-hotel. Hieruit valt af te lezen dat het overgrote deel (69,5%) van de opbrengst gehaald wordt wanneer de wind niet vanuit of richting het Van der Valk-hotel waait. Deze richtingen (N, OZO, ZZO, Z, WNW en NNW) zijn de enige richtingen die verstoord zullen worden door de bouw van het Van der Valk-hotel, maar in deze richtingen zit relatief weinig energie (zie ook het plaatje rechtsboven in Figuur 3.1). Hierdoor is het effect van het te bouwen Van der Valk-hotel gering. Dit wordt verder bevestigd door te kijken naar het verschil in energieopbrengst na toevoeging van het Van der Valkhotel (zie Tabel 5.3 en Tabel 5.4), waaruit blijkt dat alleen in de genoemde windrichting een productieverlies optreedt. Tabel 5.2 Energieopbrengst zonder productieverliezen per windrichting (zonder toevoeging Van der Valk-hotel) Windrichting
N
NNO
ONO
O
OZO
ZZO
Z
ZZW
WZW
W
WNW
NNW
Totaal
Energieopbrengst [MWh/jr]
585
530
1006
1005
571
739
1765
3423
4502
1960
1030
752
17867
% van totaal
3,3%
3,0%
5,6%
5,6%
3,2%
4,1%
9,9%
19,2%
25,2%
11,0%
5,8%
4,2%
100%
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 6
Tabel 5.3 Energieopbrengst zonder productieverliezen per windrichting (met toevoeging Van der Valk-hotel) Windrichting
N
NNO
ONO
O
OZO
ZZO
Z
ZZW
WZW
W
WNW
NNW
Totaal
Energieopbrengst [MWh/jr]
572
530
1006
1005
564
731
1751
3423
4502
1960
1009
737
17788
% van totaal
3,2%
3,0%
5,7%
5,6%
3,2%
4,1%
9,8%
19,2%
25,3%
11,0%
5,7%
4,1%
100%
Tabel 5.4 Verschil in energieopbrengst zonder productieverliezen per windrichting Windrichting
N
NNO
ONO
O
OZO
ZZO
Z
ZZW
WZW
W
WNW
NNW
Totaal
Verschil [MWh/jr]
-13
0
0
0
-7
-9
-13
0
0
0
-21
-16
-79
Bepaling effecten Van der Valk-hotel 721190 | Windpark Zoetermeer | V1.0 | 16-12-2021 Pagina 7