INNOVATIE VOOR WIND OP ZEE

Vernieuwing is essentieel voor wind op zee. Onder meer om de kosten nog verder naar beneden te brengen en de kwaliteit nog hoger te maken. Het Topconsortium voor Kennis en Innovatie (TKI) Wind op Zee speelt een belangrijke rol in die innovatie.

Dit TKI Wind op Zee valt onder de Topsector Energie en faciliteert onderzoek, ontwikkeling, demonstratie, valorisatie, kennisoverdracht, (internationale) samenwerking, opleidingen en marktontwikkeling.

Doelen van TKI Wind op Zee

Het programma van het TKI Wind op Zee heeft drie pijlers:

  1. Kostenreductie en optimalisatie
    Ondanks de recente daling van de kosten van wind op zee blijft de inzet op kostenreductie noodzakelijk. Het gaat dan om het verder verlagen van de maatschappelijke kosten, locatiekosten en risico’s van grondstoffenprijzen en rente. De hieronder genoemde inpassing in het energiesysteem (bijvoorbeeld energieopslag) brengt bovendien extra kosten met zich mee: die moeten opgevangen worden. TKI Wind op Zee streeft naar productiekosten van 30 à 40 euro per megawattuur (MWh) in 2030 en substantieel lagere kosten in 2050. Hiervoor wil het windturbines, fundaties, kabels, installatiewerk en onderhoud optimaliseren.
  2. Integratie in het energiesysteem
    Hoe meer grootschalige opwekking van offshore windstroom, hoe belangrijker het wordt om dit type stroom in te passen in het algemene energiesysteem. TKI Wind op Zee wil deze integratie tegen lage maatschappelijke kosten bereiken en daar nieuwe componenten, producten, tools en diensten voor ontwikkelen. Hierbij spelen zowel energietransport en -opslag als het afstemmen van vraag en aanbod een rol. De horizon voor implementatie van deze innovaties ligt tussen 2020 en 2040.
  3. Wind op zee en de omgeving
    De Rijksoverheid wil meer windparken op zee bouwen. Maar de bouw van windparken op zee heeft wel invloed op de ecologie en het ruimtegebruik op zee. Het TKI Wind op Zee zorgt ervoor dat er genoeg en goed onderzoek is naar de interactie tussen de technologie en ecologie. Dat onderzoek is van groot belang voor de gewenste schaalsprong. Innovaties op het gebied van meervoudig ruimtegebruik kunnen bovendien bijdragen tot een efficiënte en veilige benutting van de ruimte op de Noordzee.

Innovaties voor windparken

De windsector wil innovaties voor windparken kunnen testen en demonstreren onder ‘echte omstandigheden’; op zee dus. Daartoe heeft de Rijksoverheid een apart innovatiekavel (kavel V, zie de illustratie hieronder) ingericht in het windenergiegebied Borssele. Dit innovatiekavel biedt de mogelijkheid om al ver ontwikkelde technologie uit te testen en/of te demonstreren voor echte marktintroductie. Met de inrichting van het innovatiekavel levert de Rijksoverheid een bijdrage aan de kostprijsreductie voor windenergie, de economie en kennisopbouw in Nederland.

Two Towers B.V. (een vennootschap van Van Oord Renewable Finance, Investri Offshore en Green Giraffe Holding) werd in 2018 winnaar van de tender Borssele Innovatiekavel V. Two Towers heeft aangegeven in 2020 te starten met de bouw en het windpark in 2021 gereed te hebben met twee turbines van 9.5 megawatt (MW). Hiermee krijgt het windpark een totaal geïnstalleerd vermogen van 19 MW. Er zullen meerdere innovaties gedemonstreerd worden:

  • Een nieuw soort verbindingsmethode tussen fundatie en toren.
  • Een nieuw soort aluminium coating.
  • Een verbeterde kathodische bescherming.
  • Een ecologische bescherming tegen zeestroming aan de voet van de funderingen. Deze bescherming maakt gebruik van oesterriffen.

Windenergiegebied Borssele

Innovaties voor het net op zee

Naast innovaties voor windparken zijn er ook innovaties voor het net op zee. Enkele voorbeelden:

  • Hoger spanningsniveau

Voor de verbinding tussen de kabels van een windpark en het platform van het net op zee geldt een spanningsniveau van 66 kilovolt. Tot voor kort was 33 kilovolt internationaal gebruikelijk. Het hogere spanningsniveau maakt het mogelijk om meer windturbines aan een kabel te verbinden. Die mogelijkheid leidt tot een besparing van het aantal kilometers kabel dat binnen een windpark nodig is.

  • Grotere transportcapaciteit

De gelijkstroomverbindingen van het net op zee voor het windenergiegebied IJmuiden Ver hebben een vermogen van 2 GW, bij een spanningsniveau van 525 kilovolt. Zo’n grote transportcapaciteit is op zee nog niet eerder toegepast en maakt dat voor het net op zee minder kabels en platforms nodig zijn.

  • Internationale verbinding

Meerdere partijen – waaronder TenneT, Gasunie, de Haven van Rotterdam en het Deense Energinet – denken samen over manieren om toekomstige grootschalige (internationale) windenergiegebieden op de Noordzee te verbinden met andere landen. Zo bedachten zij de North Sea Power Hub (NSWPH), een in de Noordzee aan te leggen energie-eiland of platform, ten behoeve van een duurzaam Europees elektriciteitssysteem. Op de NSWPH worden verafgelegen grootschalige windparken verbonden. De ‘hub’ zorgt ervoor dat de windenergie via directe verbindingen naar deelnemende landen gaat (op dit moment Nederland, Duitsland en Denemarken, maar in de toekomst wellicht nog andere landen). Dit wordt ook wel het ‘hub and spoke model’ genoemd. De opgewekte energie wordt via gaspijpleidingen getransporteerd als elektriciteit (elektronen) of waterstof (moleculen).

  • Kunstmatig eiland

Bij de vormgeving van het net-op-zee-gedeelte voor het windenergiegebied IJmuiden Ver heeft TenneT samen met het mMinisterie van Economische Zaken & Klimaat de haalbaarheid van een kunstmatig eiland van ongeveer 26 hectare onderzocht om de benodigde apparatuur voor de netaansluiting te plaatsen.  Niet alleen vanwege het grote totaalvermogen (4 GW) van de geplande windparken daar. Ook vanwege de noodzaak om – gezien de grote afstand van de kust – gelijkstroom te gebruiken. Het gebruik van gelijkstroom vereist omvangrijkere apparatuur en dus een groter platform dan de gestandaardiseerde wisselstroomplatforms. Het onderzoek gaf aan dat een kunstmatig eiland vanuit kostenperspectief kansen biedt maar dat het halen van de planning van de ‘routekaart windenergie op zee 2030’ lastiger is.  
De minister van Economische Zaken en Klimaat concludeerde na eigen onderzoek daarom dat een kunstmatig eiland vooralsnog niet de beste oplossing is voor IJmuiden Ver. Voor de netaansluitingen van  toekomstige windparken in IJmuiden Ver is toepassing van platforms verstandiger. Kunstmatige eilanden zijn mogelijk wel interessant voor grootschalige windenergiegebieden op zee na 2030.

Kunstmatig aansluitingseiland

Kunstmatig aansluitingseiland (fictieve impressie)

  • WindConnector

Het concept van de WindConnector is een van de meest kansrijke en concrete mogelijkheden voor een eerste landsgrensoverschrijdende samenwerking. Het idee is om het net-op-zee-gedeelte voor het windenergiegebied IJmuiden Ver te combineren met een ‘interconnector’ naar het Verenigd Koninkrijk. Een interconnector is een verbinding tussen het hoogspanningsnet van twee landen voor het transport van elektriciteit over landsgrenzen heen.
Een dergelijke combinatie leidt tot een hogere benuttingsgraad van de netverbinding én verhoogde integratie van elektriciteitsmarkten. Dat resultaat brengt weer maatschappelijke voordelen met zich mee: goedkopere elektriciteit voor burgers en bedrijven, een grotere afzetmarkt voor Nederlandse elektriciteitsproducenten (waaronder vergunningshouders van windparken) en een grotere flexibiliteit van het elektriciteitsnetwerk.
Het concept van de WindConnector wordt nu nader onderzocht door bedenker TenneT en het ministerie van Economische Zaken en Klimaat, samen met relevante Britse partijen (de Britse overheid, netbeheerder en vergunninghouders van windparken die gepland zijn nabij IJmuiden Ver). Naar verwachting zal er vóór 2020 nog geen besluitvorming zijn.

WindConnector

Schematische weergave van een WindConnector die de NL windparken in IJmuiden Ver verbindt met nabij geplande Britse windparken en zo ook een verbinding  vormt met het Britse vasteland.

WindConnector

Doorverwijzingen

Nederlandse aanpak

minister_wiebes_die_de_vergunninghouder_feliciteert_met_het_winnen_van_de_tender

Waarom is windenergie op zee nodig? Wat zijn de doelen en hoe zorgt de Rijksoverheid ervoor dat doelen worden gehaald?

Noordzee

algemeen_beeld_van_de_noordzee_met_bijvoorbeeld_schepen

Over hoe de Rijksoverheid de Noordzee beheert en hoe de ruimte op de Noordzee is verdeeld. Wat op de Noordzee kan en mag, en welke regels en voorwaarden daarvoor gelden.

Innovatie

Innovatie, ontwikkeling (internationale) samenwerking en opleidingen zijn belangrijk om de kosten van wind op zee omlaag te krijgen en biedt daarmee economische kansen.

Werk en scholing

De windsector biedt perspectieven voor mensen die willen werken in de wind. NWEA is de verbinder binnen de sector en koppelt relevante partijen aan elkaar binnen de sector.

Veel gestelde vragen

Op deze website vindt u veel informatie over Wind op zee. Vindt u niet wat u zoekt? Kijk dan bij de veelgestelde vragen of neem contact met ons op.