Waterkracht in Nederland
Sterk water
Als we het over duurzame energie hebben, gaat het al snel over wind en zon. Water is een bron van schone energie die veel minder bekend is. Bij waterkrachtcentrales denken we al snel aan China, Brazilië, Canada en Scandinavië. Toch wekken we ook in Nederland elektriciteit op uit stromend water. In dit artikel leest u wat de betekenis is van waterkracht voor onze energievoorziening.
Denkend aan Holland…
Al in 1936 vatte Hendrik Marsman met één dichtregel de mogelijkheden én de problemen samen van waterkracht in Nederland:
"Denkend aan Holland zie ik breede rivieren traag door oneindig laagland gaan..."
Want onze rivieren stromen misschien niet zo snel, maar ze zijn wél heel breed. Met andere woorden: op ieder moment van de dag stromen er enorme hoeveelheden water door ons land. Juist daarom zijn er in het vlakke Nederland tóch een aantal waterkrachtcentrales te vinden. De grootste drie staan bij Alphen en Linne (allebei aan de Maas) en bij Maurik (aan de Nederrijn). Alle waterkrachtcentrales in Nederland samen hebben een vermogen van ongeveer 37 megawatt. Daarmee kunnen ze zo’n 30.000 huishoudens van elektriciteit voorzien. Energie uit waterkracht is goed voor enkele procenten van de totale productie van duurzame energie in Nederland.
Vattenfall
In 1909 werd in Zweden een bedrijf opgericht voor het winnen van elektriciteit uit de talloze watervallen. Inmiddels exploiteert Vattenfall (inderdaad, Zweeds voor waterval) meer dan honderd waterkrachtcentrales, onder andere in Zweden, Finland, Duitsland en Nederland. Ook de centrales in Alphen en Maurik zijn eigendom van Vattenfall. Waterkracht is belangrijk in het streven van het bedrijf om fossielvrij leven binnen één generatie mogelijk te maken. Elektriciteit uit stromend water is goed voor 20% van de totale elektriciteitsproductie van Vattenfall.
Watervallen en snelstromende rivieren
Voor de productie van elektriciteit is stromend water nodig. Hoe sneller het water stroomt, hoe beter. Het is dan ook niet verwonderlijk dat waterkrachtcentrales vooral te vinden zijn in landen met hoge bergen, watervallen en snelstromende rivieren. In Europa zijn Noorwegen, Zweden en Finland de grootste producenten van waterkracht. In Noorwegen is zelfs meer dan 90% van de elektriciteit die het land verbruikt afkomstig van waterkrachtcentrales.
Watermolens
De watermolen is de oudste vorm van waterkracht. Bij watermolens, die nog op diverse plaatsen in Nederland staan, brengt een beek of riviertje een rad in beweging. Die energie werd vroeger vooral gebruikt om graan te malen of machines te laten draaien.
Tesla
De eerste grootschalige elektriciteitscentrale die waterkracht kon omzetten in wisselstroom werd aan het eind van de negentiende eeuw in de Verenigde Staten gebouwd, op de Niagarawatervallen. De uitvinder van deze centrale was Nikola Tesla en hij legde daarmee de basis voor de moderne waterkrachtcentrales zoals we die nu nog kennen. Bij de huidige centrales zorgt stromend water ervoor dat een schoepenrad in een turbine gaat draaien. De turbine zet de beweging om in elektriciteit. Om het hoogteverschil (het verval) groter te maken, wordt vóór de turbine een stuw gebouwd. Die zorgt ervoor dat het waterpeil stijgt, zodat het water met maximale kracht langs het schoepenrad stroomt. Een stuwmeer is bovendien belangrijk om de centrale ook in tijden van droogte van water te kunnen voorzien.
Getijden en golven
Rivieren zijn niet de enige vorm van natuurlijk bewegend water. Langs de lange kustlijn van Nederland is het water ook voortdurend in beweging. Er zijn verschillende technieken in ontwikkeling om zowel de golfslag als de getijdenstromen (eb en vloed) in energie om te zetten. Het voordeel van getijden- en golfturbines ten opzichte van zonnepanelen en windturbines is dat golven en getijden in theorie dag en nacht én het hele jaar door energie kunnen leveren. Toch is het nog niet gelukt om uit golfslag en getijden op een rendabele manier elektriciteit te winnen.
Regenpanelen: een bijzondere vorm van waterkracht
Niet alleen uit watervallen en rivieren is elektriciteit te halen, ook een alledaagse regendruppel is een bron van energie. Een onderzoeksteam is al enige tijd bezig om uit vallende regendruppels stroom op te wekken. Wanneer regendruppels op een speciaal geprepareerd oppervlak vallen, worden de druppels positief geladen en het oppervlak negatief geladen. Kleine generatoren in het oppervlak zorgen ervoor dat de lading groter wordt en zich geleidelijk gaat ophopen. Wanneer die lading in evenwicht is met de lading die de vallende regendruppels veroorzaken, kan het paneel de energie opslaan. Het winnen van energie met behulp van vallende regendruppels is een veelbelovende techniek, maar voorlopig zijn ‘regenpanelen’ nog niet verkrijgbaar.
Is waterkracht wel zo schoon?
Waterkracht is op zichzelf een schone en duurzame energiebron. Er is geen uitstoot van CO2 of andere broeikasgassen en stromend water raakt nooit op. Waterkrachtcentrales zijn daarom een belangrijke aanvulling op de groene energiebronnen die we nodig hebben om in de komende jaren over te stappen van fossiele brandstoffen naar een volledig duurzame energievoorziening. Toch zijn er ook kritische geluiden te horen als het over waterkracht gaat. Er zijn namelijk ook nadelen aan verbonden. Voor de bouw van grote stuwdammen en stuwmeren moet vaak natuur wijken. Ook voor vissen kan een waterkrachtcentrale slecht nieuws zijn, omdat de turbines hun natuurlijke trekroute kunnen blokkeren. Om zulke problemen op te lossen, is er in veel landen (waaronder Nederland) aandacht voor het ontwikkelen van vistrappen en andere systemen die vissen in staat moeten stellen een waterkrachtcentrale op een veilige manier te passeren. Ook komt het voor dat centrales tijdelijk worden stopgezet, bijvoorbeeld tijdens de palingtrek.
Op naar 2050
In Op naar 2050 praten we over de energietransitie. Een boeiende serie rondetafelgesprekken, waarin diverse deskundigen hun licht laten schijnen over de toekomst van onze energievoorziening. In aflevering 7 staat water centraal. Het gesprek gaat onder meer over de overlast die extreme regenbuien kunnen veroorzaken (en wat we daartegen kunnen doen), over maatregelen tegen het tekort aan water dat door de klimaatverandering kan ontstaan én over de rol die waterkracht kan spelen in de energietransitie. Want niet alleen over zon en wind, maar óók over water is veel zinnigs te zeggen.