Wind op zee na 2030

In 2050 zal windenergie op zee een belangrijke energiebron zijn om de CO₂-uitstoot van ons land naar nul terug te brengen. Wat is daarvoor nodig in de periode tussen 2030 en 2050?

In 2050 moet Nederland volledig overgestapt zijn naar het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, zoals windenergie op zee. De in 2020 gepubliceerde Noordzee Energie Outlook geeft een wetenschappelijk onderbouwd overzicht van mogelijkheden die de Noordzee kan bieden voor een duurzame Nederlandse energievoorziening in 2050. Windenergie op zee vervult daarin een belangrijke rol.

Doorgroei naar 38 tot 72 gigawatt in 2050

Op basis van scenario’s uit de Integrale Infrastructuurverkenning 2030-2050 zijn twee eindbeelden voor 2050 samengesteld. Met deze eindbeelden worden de minimaal en maximaal benodigde hoeveelheid duurzame energieproductie op de Noordzee verkend:

• In het eerste eindbeeld is de energieproductie in Nederland onvoldoende om zelfvoorzienend te zijn. Nederland is in dit scenario in 2050 afhankelijk van import van duurzame energie. In dit eindbeeld is een totale capaciteit van 38 gigawatt (GW) windenergie op de zee nodig.
• In het tweede eindbeeld is Nederland in 2050 zoveel mogelijk zelfvoorzienend. Voor dit eindbeeld is in totaal een capaciteit van 72 GW windenergie op zee nodig.

Tabel 1. Eindbeelden hernieuwbare energie 2050 in de Noordzee Energie Outlook

Hoe ziet het Noordzee-energiesysteem van 2050 eruit?

De Noordzee Energie Outlook biedt ons handvatten hoe een duurzaam Noordzee-energiesysteem eruit kan zien. Dit geeft ons inzicht in welke stappen we moeten zetten om dit te bereiken:

• Clusters van windenergiegebieden
  Wijs (clusters van) windenergiegebieden aan. Dit zorgt voor voldoende schaalgrootte voor marktpartijen om te werken aan goede verbindingen met omringende landen via ‘energy hubs’.
• Energieproductie en -aanlanding dicht bij de vraag
  Zorg dat energieproductie en -aanlanding zo dicht mogelijk bij de energievraag plaatsvindt. Dit bespaart kosten voor lange kabels en leidingen op zee en op land. De voornaamste energievraag bevindt zich in de industriecentra in of nabij de kust. Door de energie vanaf zee daar aan land te brengen hoeft deze niet eerst op de energietransportnetwerken op land te worden gezet. Dit scheelt investeringen in verzwaring of uitbreiding van deze netwerken.
• Energie-uitwisseling met andere Noordzeelanden
  Zorg voor meer flexibiliteit door verbindingen met de (Noordzee)energiesystemen van andere Noordzeelanden. Dit geeft de mogelijkheid om pieken en dalen in windenergieproductie op te vangen. Bij een piek aan windenergie kan energie geleverd worden aan het buitenland. Bij een beperkte productie van energie uit wind en zon, kan energie uit het buitenland gehaald worden.
• Inzet van andere energiedragers, energie-infrastructuur en energieopslag
  Focus niet alleen op de verdere uitbreiding van het net op zee, maar zorg ook voor meer flexibiliteit door inzet van andere energiedragers, energie-infrastructuur en energieopslag. Een mogelijke aanvulling of alternatief hiervoor is de omzetting van elektriciteit naar waterstof. Dit kan zowel op land als op zee plaatsvinden.
• Internationale samenwerking
  Onderzoek samen met de Noordzeelanden de mogelijkheden om met elkaar grensoverschrijdende projecten te realiseren.

Hoe het kabinet invulling geeft aan bovenstaande aanbevelingen leest u hieronder.

Nieuwe windenergiegebieden

De onbenutte (delen van) windenergiegebieden op zee in het Nationaal Waterplan 2016-2021 boden nog maar beperkt ruimte voor nieuwe windparken. Daarom heeft het kabinet in maart 2022 de nieuwe windenergiegebieden Nederwiek, Lagelander en Doordewind aangewezen om de doelstelling van circa 21 GW rond 2030 mogelijk te maken.

Deze nieuwe windenergiegebieden zijn aangewezen in het Programma Noordzee 2022-2027. Dit programma is een onderdeel van het Nationaal Waterprogramma 2022-2027. Voor de periode na 2030 streeft het kabinet ernaar om ruimte voor 23-26 GW aan extra windcapaciteit op zee aan te wijzen via een gedeeltelijke herziening van het Programma Noordzee 2022-2027. Naar verwachting besluit het kabinet hier medio 2025 over. Samen met circa 21 GW die rond 2030 gerealiseerd wordt zijn we op koers om de ambitie van 50 GW in 2040 te halen.

Voor de extra 17 GW heeft het kabinet in het ontwerp Programma Noordzee 2022-2027 zoekgebieden geïdentificeerd, die het nader onderzoekt (zie de geel gearceerde gebieden in de onderstaande kaart).

Mocht er in de verdere toekomst meer ruimte voor windenergie op zee nodig zijn, dan kan het kabinet te zijner tijd aanvullende ruimte aanwijzen voor extra windenergiegebieden. Dat kan bijvoorbeeld bij het Nationaal Waterprogramma (inclusief Programma Noordzee) voor de volgende periode 2028-2033.

Aanlanding dicht bij de vraag: VAWOZ 2040

Voor de periode van 2030 tot 2040 brengt de Rijksoverheid samen met betrokkenen uit het bedrijfsleven, maatschappelijke organisaties en andere overheden de mogelijkheden in kaart voor het aan land brengen van meer windenergie op zee in een Verkenning Aanlanding Windenergie op Zee (VAWOZ 2040). Deze verkenning vormt de verbinding tussen het Programma Noordzee 2022-2027, waarin nieuwe windenergiegebieden worden aangewezen, en het Programma Energie Hoofdstructuur dat in kaart brengt welke ruimte er voor de energie-infrastructuur op land nodig is voor het toekomstige energiesysteem. De VAWOZ kijkt daarbij naar:

• de locatie en ontwikkeling van de energievraag op land;
• de geschikte aanlandlocaties nabij de energievraag;
• de transportmethode (elektronen via kabels of waterstofmoleculen via pijpleidingen);
• de mogelijke routes, kosten en milieueffecten van de transportverbindingen van zee naar de aanlandlocaties;
• wat de betrokkenen partijen en omwonenden in het gebied van routes vinden en of een route goed samengaat met andere toekomstige ontwikkelingen in het betreffende gebied.

Met VAWOZ 2040 bereidt de Rijksoverheid besluitvorming voor over voor welke aanlandopties het ruimtelijke procedures gaat starten. Voor deze procedures geldt de Wet ruimtelijke ordening. Bij het net op zee is op grond van de Elektriciteitswet het Rijk verantwoordelijk voor de ruimtelijke procedure. De VAWOZ 2040 is naar verwachting eind 2022 gereed.

Het Energie Infrastructuur Plan Noordzee

In de periode na 2030 komt er steeds meer energie van de windparken op de Noordzee. We moeten weten hoe we deze energie aan land brengen. Dus welke infrastructuur nodig is voor het verzamelen, transporteren en aan land brengen van deze energie. Daarom ontwikkelen we het Energie Infrastructuur Plan Noordzee (EIPN).

Windparken op zee zetten de energie van de wind om in elektrische energie. Het kabinet verwacht dat een deel van deze elektrische energie op termijn gebruikt zal worden om waterstof te maken. Eerst op kustlocaties, maar later ook op zee. Bij windenergie op zee-projecten na 2030 denkt het kabinet daarom aan energiehubs. Energiehubs op zee zijn knooppunten waar de windenergie uit verschillende windparken samenkomt. Vervolgens transporteren kabels en pijpleidingen de energie in de vorm van elektriciteit of waterstof naar land.

Voor de nieuwe, grotere gebieden kijkt het kabinet in welke vorm de opgewekte energie het beste aan land gebracht kan worden. Hier is een integrale visie op de energie infrastructuur op zee voor nodig. Dat betekent dat het plan met alle elementen uit de windenergie op zee-keten rekening houdt, vanuit het nationale en internationale perspectief. Op de Noordzee werken we daarom nauw samen met buurlanden aan het bouwen van een duurzaam energiesysteem.

Inhoud van het plan

Het EIPN schetst een richtinggevend beeld van de ontwikkeling van de benodigde infrastructuur voor windenergie op zee in de periode 2030 tot 2050.

Het EIPN brengt in beeld waar en wanneer welke infrastructuur nodig is voor:

• de verdere realisatie van windenergie op zee na 2030;
• de productie van waterstof op zee (hierbij wordt ook gekeken naar scenario’s voor het hergebruiken van bestaande gasinfrastructuur voor waterstoftransport);
• verbinding naar het Nederlandse vasteland en (energiehubs op zee van) omringende Noordzeelanden.

In 2023 werken we aan het EIPN. De verwachting is dat het plan begin 2024 klaar is.

Energie-uitwisseling met andere Noordzeelanden en Internationale samenwerking

Het Nederlandse hoogspanningsnet heeft verbindingen met Duitsland, België, het Verenigd Koninkrijk (via de BritNed-kabel), Noorwegen (via de NorNed-kabel) en Denemarken (via de Cobra-kabel).

Hoogspanningsnet op land met grensoverschrijdende verbindingen

Al enige tijd denken deskundigen en beleidsmakers na over het (op termijn) onderling verbinden van windparken op de Noordzee. Een dergelijk internationaal energienetwerk op zee kan kostenbesparingen met zich meebrengen. Dit vereist dan wel afstemming tussen landen en partijen.

In 2016 werd onder voorzitterschap van Nederland in een gezamenlijke politieke verklaring de North Seas Energy Cooperation (NSEC) opgericht. Eind 2021 is een hernieuwde politieke verklaring gesloten. België, Denemarken, Frankrijk, Duitsland, Ierland, Luxemburg, Nederland, Noorwegen en Zweden zijn momenteel lid van de NSEC. Het doel van de NSEC is om de inzet van hernieuwbare energie op zee, in het bijzonder windenergie, te vergemakkelijken en de verbindingen tussen de landen in de Noordzee-regio te bevorderen. De NSEC ondersteunt de ontwikkeling van een onderling verbonden energienet op zee. Het NSEC-werkprogramma voor 2020-2023 legt nadruk op de ontwikkeling van concrete grensoverschrijdende wind- en netwerkprojecten op zee, met het potentieel om kosten en ruimtegebruik van ontwikkelingen te verminderen.

In het Nederlandse gedeelte van de Noordzee zijn er op dit moment twee initiatieven die zijn opgenomen in het werkprogramma van de NSEC. Dat zijn:

• WindConnector
  De WindConnector is een van de mogelijkheden voor een eerste landsgrensoverschrijdende samenwerking via windparken. 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 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.
  De WindConnector wordt nu nader onderzocht door de netbeheerder van het net op zee, TenneT, en het ministerie van Klimaat en Groene Groei, samen met relevante Britse partijen (de Britse overheid, netbeheerder en vergunninghouders van Britse windparken die gepland zijn nabij IJmuiden Ver). In 2020 heeft de minister bepaald dat TenneT de beoogde platforms van het net op zee voor het windenergiegebied IJmuiden Ver zodanig moet ontwerpen dat deze geschikt zijn voor een WindConnector naar het Verenigd Koninkrijk. Een besluit voor de aanleg van een WindConnector moet de minister nog nemen. 
  
  Schematische weergave van een WindConnector die het Nederlandse windpark IJmuiden Ver verbindt met nabij geplande Britse windparken en zo ook een verbinding vormt met het Britse vasteland.

• 'Energy hubs’
  'Energy hubs’ zijn energie-eilanden of speciale constructies op zee. Op de hubs worden verafgelegen grootschalige windparken verbonden, waarna de windenergie via verbindingen naar omliggende landen gaat. De hubs fungeren dus als centrale energieknooppunten, zoals de as in een fietswiel. De verbindingen vormen de ‘spaken’, die uit zowel elektriciteitskabels of waterstofleidingen kunnen bestaan. Dit ‘hub and spoke’-concept kan aanzienlijke kostenbesparingen opleveren in vergelijking met de huidige conventionele aanpak met verbindingen tussen de hoogspanningsnetten op land en individuele verbindingen voor windparken op zee. Een internationaal North Sea Wind Power Hub-consortium onderzoekt de mogelijkheden van een internationaal gecoördineerde uitrol van een energienet op zee met ‘energy hubs’. Het North Sea Wind Power Hub-consortium telt nu vijf partners uit drie landen (Nederland, Duitsland, Denemarken): TenneT Nederland, TenneT Duitsland, de Deense netbeheerder Energinet, en Gasunie.
  
  Impressie van een energy hub

In lijn met de NSEC maakt Nederland ook individuele afspraken met omringende Noordzeelanden om de gezamenlijke verkenning en mogelijke ontwikkeling van grensoverschrijdende energieprojecten op de Noordzee verder te brengen. Zo is in 2019 met Duitsland een samenwerkingsovereenkomst ondertekend voor onder andere de ontwikkeling van grensoverschrijdende windenergieprojecten op zee en samenwerking op het gebied van waterstof.

Met de Deense overheid zijn afspraken gemaakt over samenwerking op het gebied van energie-eilanden op zee. Dit naar aanleiding van het Deense regeerakkoord, dat onder andere een energie-eiland op het Deense deel van de Noordzee aankondigt voor het jaar 2030. Samen met de Denen onderzoekt het ministerie van Klimaat en Groene Groei de mogelijkheden voor het verbinden van het voorgenomen Deense energie-eiland met het Nederlandse energiesysteem op zee en de mogelijkheid van omzetting naar waterstof daarbij op een Nederlands energy hub.

Inzet van andere energiedragers, energie-infrastructuur en energieopslag

Omdat het de ene dag harder waait dan de andere, leveren windparken geen constante hoeveelheid energie. Dit vraagt om een flexibel energiesysteem.

Met energieopslag is het creëren van buffers mogelijk, en kunnen de schommelingen in het energieaanbod van wind en zon opgevangen worden. Deze buffers maken het eenvoudiger om de energievraag en het energieaanbod met elkaar in balans te brengen. De elektriciteit die de windparken produceren kan bijvoorbeeld worden opgeslagen in waterbekkens in de bergen. Dat gebeurt nu al via transport van elektriciteit door de NorNed-kabel naar Noorwegen. Daar gebruikt men de overtollige elektriciteit om water omhoog te pompen in waterbekkens. Wanneer de elektriciteitsvraag toeneemt maakt men er weer elektriciteit van in waterkrachtcentrales.
In de toekomst zijn er wellicht ook betaalbare, grote batterijen voorhanden. Een andere manier van energieopslag is eerst de elektriciteit om te zetten naar een gasvormige energiedrager (zoals waterstofgas) en dan dit gas op te slaan. De opslag van gassen is eenvoudig en goedkoop en kan plaatsvinden in lege gasvelden of zoutkoepels onder de grond, of in opslagtanks.

Het omzetten van de elektriciteit die de windturbines produceren in waterstof of een andere energiedrager, kan zowel op land als op zee plaatsvinden. Waterstof is een gas en is daardoor makkelijker en goedkoper te transporteren en op te slaan dan elektriciteit. Omzetting naar waterstof levert ook nog eens ‘groene moleculen’ die gebruikt kunnen worden als brandstof (bijvoorbeeld in schepen of vliegtuigen) of als grondstof (bijvoorbeeld voor de chemische industrie) in plaats van moleculen uit fossiele bronnen als aardolie en aardgas. Over de rol van waterstof leest u hier meer.