Lees onderstaand artikel
Nuon stapt op termijn uit het stoken van kolen in zijn centrales. Dit maakte het energiebedrijf eind 2016 bekend.
Als directe aanleiding voor deze beslissing noemt Nuon het mislopen van de biomassa-subsidie die het bedrijf nodig acht om zijn Hemweg-centrale in Amsterdam te verduurzamen.
Moederbedrijf Vattenfall geeft echter niet aan op welke termijn exact het wil stoppen met het verbranden van kolen voor de productie van elektriciteit; dit hangt sterk af van het overheidsbeleid.
Momenteel bezit Nuon in Nederland nog zo’n dertien centrales die in werking zijn, waarvan de Hemweg-centrale de enige is die op kolen draait; de andere centrales draaien op gas. De Hemweg-centrale heeft een technische levensduur tot 2034, een rendement van 42 % en een vermogen van 630 MW, aldus Nuon.
Bron: Technisch weekblad, 3 januari 2017 (met kleine aanpassingen van redactie Exaktueel)
a) Teken het energiestroomdiagram van de Hemweg-centrale.
Het in het artikel genoemde vermogen is het maximaal elektrisch vermogen.
b) Toon aan met een berekening dat de kolen een maximaal vermogen van 1500 MW leveren.
c) Bereken de energie in kWh die de kolen in een dag leveren, als de centrale continu op maximaal vermogen draait.
De verbrandingswarmte van kolen is 29 MJ/kg.
d) Bereken hoeveel kg kool er verbrand wordt als de centrale een jaar lang continu draait op maximaal vermogen.
Nuon wilt blijkbaar af van de centrale, aangezien deze op kolen draait. Kolencentrales worden namelijk beschouwd als een van de meest milieuschadelijke vormen van energieopwekking.
e) Zoek op internet twee redenen waarom kolencentrales erg milieuschadelijk zijn.
f) Noem minstens vier schonere andere methodes waarmee wij energie kunnen opwekken.
Zie onderstaande tekening
Uitwerking vraag (b)
Het geleverde vermogen is 630 MW. Aangezien het rendement 42 % is moeten de kolen meer vermogen leveren:
$\eta = \frac{P_{nuttig}}{P_{tot}}\cdot 100\% = \frac{630}{P_{tot}}\cdot 100 \% = 42 \% \rightarrow P_{tot}=\frac{630}{42}\cdot 100 = 1500~\mathrm{MW}$
Uitwerking vraag (c)
$E=P\cdot t = 1500 \cdot 10^3~\mathrm{kW}\cdot 24~\mathrm{h}=36\cdot 10^6~\mathrm{kWh}$
Uitwerking vraag (d)
De totaal geleverde energie in een jaar is dan:
$E=P\cdot t = 1500\cdot 10^6\cdot 365 \cdot 24\cdot 3600 = 4,73\cdot 10^{16}~\mathrm{J}=4,73\cdot 10^{10}~\mathrm{MJ}$
.
Hiervoor is 4,73 . 1010 / 29 = 1,63 . 109 kg kool nodig.
Uitwerking vraag (e)
Mogelijke antwoorden:– Kolencentrales hebben een hoge uitstoot van fijnstof.
- Kolencentrales hebben een hoge uitstoot van broeikasgassen, zoals CO2. Zie bijvoorbeeld: https://www.wisenederland.nl/groene-stroom/dossier-kolen#Echt zo slecht?
Uitwerking vraag (f)
Bijvoorbeeld:
- Gascentrale. De uitstoot van broeikasgassen per opgewekte kWh energie is lager in een gascentrale. De gascentrale is dus wel schoner, maar niet schoon.
- Windmolens.
- Zonnepanelen.
- Biomassacentrales, waarbij (lokaal) gewonnen biomassa verbrand wordt. Met biomassa bedoelen we plantaardige grondstoffen en dierlijk (rest)materiaal.
- Kernenergie. Hierbij komt er niet direct CO2 vrij. De brandstof, vaak uranium, is echter niet hernieuwbaar. Daarnaast ontstaat er gevaarlijk radioactief afval.
