Windenergie voor 50 miljoen huishoudens

4 min leestijd

Duurzame energie versneld invoeren, fossiele energie soepel uitfaseren en tegelijk energie besparen, terwijl de energievoorziening veilig, beschikbaar en betaalbaar blijft. Met die ambitie besloten ECN en TNO de krachten te bundelen. ECN part of TNO telt acht innovatieprogramma’s. Vijf vragen en antwoorden over ‘Naar grootschalige opwekking van windstroom’.

Om de klimaatdoelstellingen van Parijs te halen, is het nodig de energietransitie te versnellen. Dat vraagt om technische, sociale en beleidsinnovaties. ECN part of TNO gaat de uitdaging aan, door de komende jaren samen met het Nederlandse bedrijfsleven, onderzoeksinstellingen en de overheid acht innovatieprogramma’s uit te voeren. Over een van die programma’s beantwoordt Peter Eecen, Programme Developer Wind Energy bij ECN part of TNO, vijf vragen.

1. Wat is het doel van het programma ‘Naar grootschalige opwekking van windstroom’?

“We ontwikkelen technologie voor het opwekken van 50 gigawatt offshore-windenergie op het Nederlandse deel van de Noordzee, waarbij de kosten laag zijn en de hele Nederlandse industrie meedoet. 50 gigawatt offshore-windvermogen kan de energie leveren voor 50 miljoen huishoudens. Dat is veel meer dan Nederlandse huishoudens vragen, maar we hebben bijvoorbeeld ook windenergie nodig om de chemische industrie te elektrificeren. Bovendien blijven we voortdurend aan kostprijsreductie werken, omdat er extra kosten aankomen voor de integratie in het energiesysteem, conversie naar waterstof, energieopslag en langere transmissielijnen.”

“We ontwikkelen technologie voor het opwekken van 50 gigawatt offshore-windenergie”

2. Hoe maakt ECN part of TNO windenergie goedkoper?

“Grotere turbines zijn een van de belangrijkste manieren om de kosten te laten dalen. We ontwikkelen kennis om dat mogelijk te maken: van verankering op de zeebodem tot de aerodynamica van de bladen en van het onderhoud tot de aansluiting op het elektriciteitsnet. Zo ondersteunen we ontwikkelaars van windparken met het bepalen van de hoeveelheid wind op de Noordzee. Verder komt er een moment waarop we de parken in een netwerk van hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) moeten verbinden. In dat kader werken we aan het ontwerp van toekomstige netten en de synergie met bestaande infrastructuur op de Noordzee.”

3. Welke uitdagingen komen kijken bij het ontwerp?

“Naarmate de turbines groter worden, worden de funderingspalen langer en zwaarder. Denk aan 20 meter in het zand, 20 meter onder water en 10 tot 15 meter boven water. De diameter gaat zelfs richting de 10 meter. De palen zijn volledig van staal. Daarom kunnen alleen speciaal aangepaste schepen ze tillen en installeren. De turbines hebben bovendien te maken met turbulente wind, waardoor alle onderdelen continu dynamisch worden belast. Met onze modellen zijn we in staat om ze zo licht en goedkoop mogelijk te ontwerpen, terwijl ze zo lang mogelijk meegaan.”

“Door sommige turbines een klein beetje terug te regelen, leveren ze in totaliteit meer op en verlaag je de onderhoudskosten nog meer”

4. Hoe verlaag je de onderhoudskosten?

“Samen met de Nederlandse offshore-industrie, windturbinefabrikanten, bladenbouwers en energiebedrijven zoeken we continu naar nieuwe technologie. Dat doen we ook met bedrijven in Taiwan en China, waar grote behoefte bestaat aan kennis. Elke vijf jaar is er een nieuwe, tweemaal zo grote generatie turbines. Ze moeten steeds lichter en efficiënter worden gemaakt, anders wordt het gewoon te duur. Ook ontwikkelen we kennis om windparken te optimaliseren. Door sommige turbines een klein beetje terug te regelen, leveren ze in totaliteit meer op en verlaag je de onderhoudskosten nog meer.”

5. Doen windparken ook iets terug voor de natuur?

“Doordat sleepnetten de Noordzeebodem continu omwoelen, krijgt fauna geen kans om zich vast te grijpen. Rondom olieplatformen zie je al dat er meer leven is dan verder weg. Dat komt doordat plantjes zich op de vaste structuur vastzetten. Ook de stenen rondom de funderingspalen van windturbines zijn een uitstekende vaste bodem. Verder denken we aan kunstmatige riffen, waarbij structuren worden aangelegd waarop nog meer fauna kan groeien. Op die manier zorgen we dat onder water een leefomgeving ontstaat die gunstig is voor de natuur. Tot slot zien we mogelijkheden om zeewierteelt met offshore-windparken te combineren.”

“We zien mogelijkheden om zeewierteelt met offshore-windparken te combineren”

Windturbines groter dan 15 megawatt

Trok Don Quichot ten strijde tegen windmolens met een ashoogte van 6 à 7 meter en rechthoekige wieken – tegenwoordig draait alles om formaat en aerodynamica. Een glasepoxy blad dat tweemaal zo groot is, levert viermaal zoveel vermogen. Maar het is met gelijkblijvende technologie achtmaal zo zwaar en verdubbelt de kilowattuurprijs. Voor turbines groter dan 15 megawatt ontwikkelt ECN part of TNO dan ook innovaties die het blad licht houden terwijl het toch langer wordt. De onderzoekers ontwikkelen en valideren hun computermodellen in de windtunnel en doen veldtesten aan onderzoekturbines in De Wieringermeer. Daarbij begeven ze zich op heel nieuwe gebieden van de aerodynamica, met grote aerodynamische profielen bij relatief lage snelheden waarmee de vliegtuigindustrie nooit te maken heeft gehad.

Maak kennis met de andere innovatieprogramma’s

Meer flexibiliteit van het energiesysteem. Hoe pakken we dat aan?

De ondergrond speelt een grote rol in de energietransitie

Naar CO2-neutrale brand- en grondstoffen

Hebben we straks teveel zonne-energie?

Woningen en kantoren houden straks energie over

Ook de industrie kan CO2-neutraal

MEER INFORMATIE?

Heeft u vragen of interesse in een samenwerking? Neem dan contact op met Peter Eecen.

Neem contact op
contactpersoon
Dr. Peter Eecen Locatie Leiden - Sch + Page 1 Locatie: Locatie Petten
e-mail
lees ook