Dat kun je makkelijk zelf berekenen:

Hoeveel hoogteverschil is er (dus wat is het "verlies" aan zwaarte-energie?) en hoeveel water (massa) ondergaat dit hoogteverschil?
In jouw geval blijkbaar 40 m hoog en 960 miljoen m³ groot (1 m³ = 1000 liter,  1 liter water heeft ongeveer een massa van 1 kg).

Dan weet je de totale hoeveelheid energie (mgΔh) in joule. En aangezien 1 kWh = 1 x 1000 x 1 J/s x 3600 s = 3,6 . 10⁶ J is het aantal kWh daarna ook simpel te bepalen.

Hoe lang wordt gedaan over het vallen?
Dan kun je de energie in W (=J/s) uitrekenen. Of kWh/s

Het grote probleem dat je zelf zult moeten oplossen is:
- als water naar beneden valt, dan neemt de hoogte van de rest langzaam af. Daar komt dan minder energie bij vrij.

Dank je wel voor de snelle reactie. Ik wou met hulp proberen uit te rekenen hoe groot een stuwmeer moet zijn om half Nederland van nachtstroom te voorzien. 
En op zonnige dagen of met veel wind het meer vullen als energie opslag. En in tijden van droogte gebruiken voor de landbouw. 

>zonnige dagen of met veel wind het meer vullen 
Hoe zag je dat voor je? Met windmolens en zonnepanelen energie opwekken om water omhoog te pompen? Dan heb je dus de omgekeerde hoeveelheid energie nodig (plus meer want pompen zijn niet zo efficient): E = mgΔh.
Het is wel een aardige manier om energie "op te slaan" omdat opgewekte elektrische energie anders "verloren" gaat omdat je het niet kan opslaan. Accu's en batterijen even negerend - die zijn er wel maar daarbij gaat alsnog zo'n 80% "verloren".

Dag Jelle,

Eigenlijk is dàt uitgangspunt de omgekeerde wereld. Overdag, wanneer je toch al alle vermogen dat je ter beschikking hebt moet inzetten om in de elektriciteitsbehoefte te voorzien, nog eens extra vermogen op te stellen om overdag óók nog eens een stuwmeer te kunnen hervullen, en dan 's nachts al dat vermogen werkloos stil te zetten en dat stuwmeer te gebruiken. 

Andersom doen we dat al wel, zij het op relatief beperkte schaal: met het overschot aan baseload-vermogen dat we 's nachts hebben wordt via de NORNED-verbinding in Noorwegen een stuwmeer hervuld, en tijdens momenten van piekvraag wordt via diezelfde verbinding energie weer teruggehaald. 

Maar een sigarendoosberekening is gauw gemaakt. Ik kan niet zo snel de juiste gegevens vinden, maar ik schat het baseload-vermogen in Nederland op ca 10 gigawatt. 

Een kuub water (1000 kg) die in één seconde één meter naar beneden valt levert een vermogen van P = mgΔh/t = 1000 x 10 x 1/1 = 10 kW. 

Er moet dus elke seconde een miljoen kuub één meter vallen, of elke seconde 100 000 kuub over 10 meter vallen, of elke seconde 25 000 kuub over veertig meter vallen om die 10 gigawatt te halen.
Dat is trouwens ruim 10 keer het gemiddelde debiet van de Rijn. De Aswandam in Egypte, toch geen misselijk projectje, levert maximaal de helft van dat debiet. Ik zou zeggen, zoek eens op hoe groot het Nassermeer is in vergelijking tot Nederland (of bijvoorbeeld het IJsselmeer) om een ruw idee te krijgen van wat je project ongeveer in realiteit zou gaan betekenen.

groet, Jan

Beste,
Stel dat ik t regenwater van mijn dag opvang laat ons zeggen 100 kuub en mijn huis verbruikt 10kw per dag aan stroom dan kan ik 100 dagen mijn huis van stroom voorzien in de winter oftewel net de drie wintermaanden met te weinig zonlicht om met zonnepanelen een goed rendement te halen. Klopt deze redenering grosso modo ?
Met andere woorden 100 kuub water levert over n val van 1 meter 1000 kw op ? 

Mvg Wilfried

PS gezien de regen ook meestal in de herfst/ winter valt hoef ik waarschijnlijk maar n buffer van 50 kuub nodig.

"Gebruik 10 kW per dag" is een vrij onzinnige eenheid. Zoiets als ik gebruik 2 liter/seconde per dag.
Watt is een vermogen, een energie/tijdseenheid. Energie is dus vermogen x tijdsduur.
Moet ik hieruit afleiden dat 10 kW eigenlijk 10 kJ per dag moet zijn? En dat dan 365 lang lang voor een jaargebruik?
Of bedoel je eigenlijk 10 kWh per dag? 
1 kWh (meestal stroom) vertegenwoordigt 3600 000 J = 3600 kJ. 
10 kWh is dan 36 000 kJ
Dus 10 kJ per dag lijkt me wel heel erg weinig.

Nemen we aan dat 10 kWh bedoeld wordt ofwel 36 000 kJ = 36 MJ elke dag.

1 kuub =1 m³ water heeft een massa van 1000 kg. 100 kuub dan 10⁵ kg.Indien dit van een dak op ca 4 m hoogte valt kan het mgh = 10⁵ x 9,81 x 4 = 39 x 10⁵ J = 3,9 MJ aan energie leveren als je een soort stuwdam-generator kunt bouwen. En dan zijn er geen verliezen (die er wel zijn - en wel 30-50% van de energie als "onnuttig" afsnoepen - een deel gaat ook in kinetische energie van ronddraaiende onderdelen als schoepen en dynamo zitten, de rest wrijving).
De hele waterval van 100 m³ levert in het ideale geval dus slechts de energie voor een tiende deel van een  1 dag op - niet 100 dagen zoals je ook al berekende. Maar praktisch gesproken minder lang. En dan moet er altijd voldoende water zijn op dat moment om te laten zakken.

(Het doet me denken aan een paar leerlingen die voor hun pws iets soortgelijks uitzochten en bovendien met de suggestie kwam om op de meest regenachtige plek van Nederland te gaan wonen voor maximaal resultaat... origineel bedacht maar het zet ook geen zoden aan de dijk)

Dag Wilfried,
In aanvulling op het bovenstaande…
• Als er in een jaar 800 mm regen valt, vangt een dak met een grondoppervlak van 10 bij 12,5 meter 100 m³ water met een massa van 100000 kg, afgezien van verdamping.
Stel dat het water gemiddeld 1 meter omlaag gaat, zoals u zegt.
Dan verliest het water E_z=m×g×h=100000×10×1=1000000 joule zwaarte-energie.
Dat is 1000000/(3,6×10⁶) kWh=0,28 kWh zwaarte-energie per jaar
Bij zo'n gering hoogteverschil en debiet gis ik een rendement van turbine en generator en de nodige electronica 40%.
U oogst in de orde van 0,40×0,28=0,1 kWh elektrische energie in een jaar.
Met een verbruik van 10 kWh elektrische energie per dag is het tijd voor plan B.
• Theo noteert '100 x 1000 m³ water'. Heeft hij opgeschaald tot een woonwijk?
Groet, Jaap

vriendelijk dank voor de toelichting. Ik zat er blijkbaar wel echt heel ver naast. Ik had gedacht dat 100 ton dat 1 meter naar omlaag komt n vele maal grotere kracht zou hebben. 

ik volg bijzonder graag alle mogelijkheden om t huis energieneutraal te maken met zon wind en water. Toch alle drie vrij stevige natuurkrachten. De zon kan straks veel meer dan water zo blijkt denk aan de zoutbatterij van ecclips maar pas beschikbaar in 2030 voor particulieren of het nieuwe waterstof paneel van ku leuven die zich ook eerst focussen op de industrie of battolyzer de batterij met n electrolyse/opslag waterstof /branstofcel in 1 geheel die zich ook gaat richten op grote projecten. Jammer dat ik geen dingen kan vinden om de winter te overbruggen met enkel de hulp van de natuur. 

nogmaals dank

>Theo noteert '100 x 1000 m³ water'. 
Ah ja... ik nam een kuub als 1000 m³ - maar dat is natuurlijk 1000 dm³ of 1000 liter. Berekeningen aangepast. Dat maakt het gewicht/massa een stuk kleiner! Maar door de factor 1000 worden de 100 dagen ook slechts 0,1 dag... niet echt de moeite waard.

>winter te overbruggen met enkel de hulp van de natuur

Dat kan wel in theorie: voldoende diep ingraven of warmte van diep te halen. Goede isolatie door de grond en als je diep genoeg zit wordt de aardlagen steeds warmer. Putten van 500 m diep zorgen nu al voor geothermische energie)

 alleen gaat dat dan weer over warmte. Iets eenvoudiger/goedkoper op te slaan dan elektrische energie.

groet, Jan

Da's waar: ik dacht aan stoken/verwarmen. Elektriciteit voor andere doeleinden heb je dan nog niet.

Ik had hetzelfde idee. Stel we bouwen een cirkelvormige dam in Noordzee met een diameter van 30 km en een hoogte van 100 m. Wij als Nederlanders moeten dat kunnen. Het zou ook en fantastisch export product zijn. Een soort super Deltawerken.
Zo'n basin heeft een oppervlakte van PI/4 *D^2 = 700 km2 en een inhoud van 70 km^3 =7 10^10 m3. Dat water weegt 7 10^13 kg.
Als je het meer vol laat lopen valt de eerste liter 100 m diep en de laatste liter 0 m. De valhoogte h is dus gemiddeld 50 m. De totale val energie = mgh = 7 10^13 kg *9.81 m/s^2 * 50 m =3,5 10^16 Joule.
Nederland verbruikt 10 GWatt = 1 10^10 Joule/sec. Als de turbines geen rendementsverliezen hebben dan kun je met dit basin Nederland  3,5 10^16/ 1 10^10 = 3,5 10^6 seconden van stroom voorzien. Dit is ongeveer 1000 uur of te wel ca 40 dagen. Intuitief komt dit in de buurt van wat volgens mij nodig is als opslagcapaciteit om te tijden zonder zon of wind op te kunnen vangen, maar dat zou berekend moeten worden, De hoeveelheid beton die hiervoor nodig is ongeveer 200x dat van de Hooverdam. De Hooverdam zou nu ca 600 Miljoen Euro kosten om te bouwen. Ik schat dat voor de bouw van zo'n bassin in de Noordzee ca 200x zoveel nodig is dus ca 120 Miljard Euro. Vanwege de complexiteit misschien meer: 200 miljard Euro. Dit lijkt veel, maar het is maar 1/5 deel van het brutto nationaal product van Nederland. Voordeel: Geen  kolen centrales,kerncentrales,etc en geen uitstoot. En Nederland kan voorlopig geld verdienen aan het exporteren van deze technologie.

Groeten,

Martin van Es

Dag Martin,
Zie ook opgave 3 Valmeercentrale van het centraal examen havo 2010, tijdvak 2
https://nvon.nl/examen/examen-2010-2-havo-natuurkunde
Groet, Jaap

Even een vraag van hele andere aard ik zou willen kijken of ik kan opwekken uit een pomp die 24/7 draait . Is dat mogelijk en wat is de opbrengst evt pomp draait 16000 liter per uur . Kan ik zorgen dat deze pomp zelfstandig gaat draaien zonder aanvoer van netstroom.

>Kan ik zorgen dat deze pomp zelfstandig gaat draaien zonder aanvoer van netstroom.
Is dit weer zo'n "gratis energie" geval? Of loopt de pomp op diesel/olie/stoom?

dag Mike,

Pompen zijn niet gebouwd om met een fatsoenlijk rendement als turbine te dienen. Als je zo'n waterstroom ter beschikking hebt kun je je beter eens oriënteren op een mini-hydroturbine.

Groet, Jan