TenneT heeft een visie ontwikkeld voor het realiseren van een omvangrijk Europese elektriciteitssysteem op de Noordzee, gebaseerd op het 'Hub and 'Spoke' principe. Met deze visie wil TenneT de Europese doelstellingen op het gebied van CO2-reductie haalbaar én betaalbaar maken. Centraal in TenneT's visie ligt de aanleg van een eiland (1) (hub) midden in de Noordzee;
- waarop vele windparken kunnen aansluiten;
- van waaruit distributie en transport van de opgewekte windstroom via gelijkstroomverbindingen plaats kan vinden naar de Noordzeelanden Nederland, België, Groot-Brittannië, Noorwegen, Duitsland en Denemarken;
- waarbij de transportkabels ook functioneren als koppelingen tussen de energiemarkten van genoemde landen: de Wind Connectors, die dus naast afvoer van de windstroom ook internationale stroomhandel mogelijk maken;
- op een locatie met relatief veel en stabiele windsterkte.
(1) TenneT is uit gegaan van een eiland met een oppervlakte heeft van circa 6 km2. Deze grootte biedt ruimte voor het aansluiten van tientallen gigawatts aan offshore windvermogen. Het eiland is uit te breiden met één of twee modules van elk 6 km2.
Mel Kroon, CEO van TenneT: "In Duitsland en sinds kort ook in Nederland heeft TenneT de rol van ontwikkelaar en beheerder van het net op zee. Vanuit die verantwoordelijkheid hebben wij het initiatief genomen om tot een realistisch en haalbaar plan voor ontwikkeling van de Noordzee te komen. Het succes van de energietransitie hangt voor een belangrijk deel af van de mate waarin we in Europa tot een gecoördineerde, gezamenlijke inzet komen. Samenwerking tussen nationale overheden, toezichthouders, offshore (wind) industrie, nationale netbeheerders en natuur- en milieuorganisaties is voorwaardelijk voor het halen van de Europese milieudoelstellingen. De visie die wij nu presenteren, toont de relevantie aan van samenwerking op de Noordzee."
North Sea Infrastructure: de visie
Omdat de realisering van de Europese doelstellingen voor reductie van de uitstoot van CO2 voor een aanzienlijk deel van duurzame elektriciteitsproductie moet komen, zijn zonne-energie en windenergie op grote schaal noodzakelijk. Bovendien zijn wind en zon complementair; meer zon van de lente tot en met de herfst en een grotere hoeveelheid wind in de koudere maanden. Kortom, een duurzaam en stabiel energiesysteem van de toekomst heeft zowel zon als wind – beide op grote schaal (2) – nodig. Dergelijke hoge volumes zijn niet door individuele lidstaten te realiseren en vereisen dus optimale samenwerking en synergie. De Europese politieke verklaring van 6 juni 2016 on energy cooperation beween the North Sea Countries is een belangrijke stap in die richting. De visie van TenneT legt een basis, een uitgangspunt voor een gezamenlijke Europese aanpak tot 2050 en richt zich specifiek op de ontwikkeling van de Noordzee als bron én als distributiecentrum voor de Europese energietransitie. De geschikte locatie voor het eiland moet voldoen aan een aantal eisen: veel wind, centrale ligging en relatief ondiep water. De Doggersbank lijkt aan alle voorwaarden te voldoen als locatie voor het eiland.
(2) Circa 2000 GW zon-PV (UT Delft) en circa 600 GW windenergie (EWEA).
Mel Kroon: "Van groot belang op termijn zal zijn dat de zes Europese Noordzeelanden bereid zijn hun doelstellingen onafhankelijk te maken van de landsgrenzen, dus moeten afspreken dat de op zee opgewekte elektronen niet per se naar het eigen land getransporteerd moeten worden."
Ver op zee, maar toch voordeliger
De gebieden (relatief) dicht bij de kust, die als eerste benut moeten worden voor windparken op zee, zijn het meest aantrekkelijk, maar geven op termijn te weinig mogelijkheden om de benodigde volumes wind op zee te kunnen ontwikkelen. Daarom moet naar mogelijkheden ver op zee gekeken worden. Nadeel daarvan is dat de kosten daarvan duidelijk hoger zijn. De bouw- en onderhoudskosten van die windparken zijn hoger en deze moeten via vele relatief kostbare, individuele gelijkstroomverbindingen (DC, direct current) op de netten op land worden aangesloten. Wisselstroomtechniek (AC, alternating current) is voor het aansluiten van windparken ver op zee niet toepasbaar wegens onacceptabel hoog verlies van stroom tijdens transport naar het net op land. Door op termijn een eiland te bouwen met daar omheen (op relatief korte afstand) windparken krijgt wind ver op zee (kosten)technisch de voordelen van wind aan de kust: door de geringe afstand tussen windparken en het eiland waar zij op aangesloten worden, kan gebruik worden gemaakt van de veel goedkopere AC (wisselstroom) aansluitingen. Aanzienlijk (kosten)voordelen vallen met een eiland verder te behalen, omdat het een permanente plaats biedt aan mensen en middelen:
- een gezamenlijke, permanente basis voor bouwers van windparken en infrastructuur
- gezamenlijke opslag van onderdelen (bijv. turbines, rotorbladen, windmolenmasten)
- sterke verlaging van transportkosten: landingsbaan voor vliegtuigen en permanente verblijfsmogelijkheden voor personeel
- gezamenlijke onderhoudsfaciliteiten
- gezamenlijke havenfaciliteiten
Slimme combinatie van windparken met interconnectoren
De windenergie moet op een zo efficiënt mogelijke manier naar de consument. De opgewekte wisselstroom van de windparken zal door converterstations die op het eiland staan, worden omgezet naar gelijkstroom voor transport naar het vasteland van een van de Noordzeelanden. Groot bijkomende voordeel is dat het niet meer nodig is om converterstations op platforms in zee te bouwen. Dit levert opnieuw kostenvoordelen op.
De huidige benutting van een verbinding tussen windpark en vasteland ligt rond de 40 procent. Het waait immers niet altijd (even hard) en er is ook sprake van onderhoud of reparatie van de windturbines. Het rendement moet en kán veel hoger door de gelijkstroomverbinding ook de rol van interconnector (3), te geven. De transportcapaciteit van de gelijkstroomverbinding wordt dan niet alleen benut voor afvoer van de windenergie, maar óók voor elektriciteitshandel tussen de aangesloten landen. Het eiland fungeert in feite als een spin in het Noordzee-web van offshore windparken en internationale verbindingen. De huidige efficiënte benutting van een verbinding tussen windpark en vasteland van circa 40 procent stijgt op deze manier richting 100 procent.
(3) Een interconnector is een verbinding (bijvoorbeeld een kabel in de zeebodem) tussen twee landen, waarover internationale handel in elektriciteit plaats vindt.
De voordelen van een eiland centraal op de Noordzee
Naast de combinatie van windparken met interconnectoren en de schaalvoordelen die te behalen zijn, omdat er veel windparken met een totaal vermogen van meer dan 30 gigawatt op een eiland van circa 6 km2 kunnen worden aangesloten, biedt een eiland op bijvoorbeeld de Doggersbank nog meer voordelen. De Doggersbank is relatief ondiep, heeft een grote oppervlakte en biedt daarmee ook de ruimte voor windenergie op grote schaal. Hoe ondieper, hoe lager de kosten voor aanleg van de windparken en het eiland. Van groot belang is ook dat het hard en veel waait in dat deel van de Noordzee. Dit levert een hoge opbrengst aan windenergie op. Samenvattend biedt een eiland centraal op de Noordzee alles wat nodig is om wind ver op zee tot een succes te maken:
- Grote windparken ver op zee sluiten aan op een eiland. Far shore wordt near shore en schaalgrootte betekent lagere kosten.
- Gelijkstroomaansluitingen worden ook interconnectoren. De efficiency van deze verbindingen groeit van circa 40 procent richting 100 procent.
- Mensen, onderdelen en assemblagehallen kunnen op het eiland worden geplaatst waardoor de complexe offshore logistiek optimaal kan worden georganiseerd en vereenvoudigd.
- Het Doggersbank-gebied kent veel en harde wind. Dit optimaliseert de opbrengst.
- Het gebied is relatief ondiep. Hoe ondieper, hoe lager de bouwkosten van de windparken en het eiland.
- Een eiland in een gebied met veel ruimte biedt de benodigde schaalgrootte om de kosten te verlagen (economies of scale).
In de ontwikkeling van de Doggersbank als locatie voor offshore wind en een kunstmatig eiland moet door de samenwerkende partijen rekening worden gehouden met de zeeflora en –fauna. TenneT is hierover al in nauw contact met een aantal natuur- en milieuorganisaties. Een eerste 'quick-scan' van de impact op flora en fauna op de Doggersbank laat zowel kansen als mogelijke risico's zien voor dieren en biodiversiteit.
Tjerk Wagenaar, directeur bij Natuur & Milieu: “In TenneT heeft Nederland een betrouwbare publieke partij voor de energietransitie op de Noordzee. Zij kunnen dit kosten-efficiënt, met aandacht voor duurzame en ecologische waarden. Juist bij dit soort grootschalige projecten is het belangrijk dat maximaal rekening wordt gehouden met het beschermen van de natuur op zee."
Stapsgewijze ontwikkeling
Voordat de ontwikkeling van wind ver op zee relevant wordt, zullen eerst andere mogelijkheden benut moeten worden. In volgorde zijn die wind op land en wind dicht(er) bij de kust. Deze ontwikkeling is nodig voor het structureel verlagen van de kosten van offshore wind.
- Al in ontwikkeling: de windenergiegebieden Borssele, Hollandse Kust (zuid) en Hollandse Kust (noord). Allen in bedrijf in 2023.
- De ontwikkeling van de offshore gebieden IJmuiden Ver (5-6 GW) én eventueel de overige al aangewezen windgebieden. Mogelijk gereed rond 2024.
Onderzocht kan worden of een internationale samenwerking tussen IJmuiden Ver met een Brits windgebied, bijvoorbeeld East Anglia, mogelijk is. Wellicht al ook in combinatie met een interconnector naar Groot-Brittannië en een eiland. Vanaf 2025 – 2030. - Het modulaire eiland; wellicht op de Doggersbank. 2030 – 2050.
Volgende stappen
TenneT zal gesprekken met de EU en de lidstaten aangaan om te onderzoeken of de benodigde Europese samenwerking van de grond kan komen. Daarbij spelen wetgeving, regulering, doelstellingen en financiering een belangrijke rol. Ook gaat TenneT een begin maken met het onderzoeken van IJmuiden Ver voor wat betreft techniek, interconnectie, conversie, invoeding op land en integratie met bestaande infrastructuur. Ook zal met Britse stakeholders zal TenneT de mogelijkheden bekijken om IJmuiden Ver te koppelen met een Brits windenergiegebied, mogelijk East Anglia.
