Een energie-eiland voor de kust van Nederland

By Chris Westra on

Een bijdrage aan een duurzame ontwikkeling doormiddel van een ‘aangekleed’ Plan Lievense op de Noordzee: grootschalige energieopslag en economische activiteiten op de Noordzee.

EnergyIslandBirdseyeView

Het idee

KEMA en Bureau Lievense hebben, in samenwerking met Gebr. Das een ontwerp gemaakt voor een energie-eiland voor de Nederlanden kust. Het oude plan Lievense dat oorspronkelijk in het IJsselmeer was bedacht is nu op de Noordzee geprojecteerd.
Het basis idee is een grootschalig opslagsysteem voor elektriciteit, doormiddel van Pomp Accumulatie in de vorm van een ?valmeercentrale?. Tijdens tijden van een overschot aan elektriciteit, bijvoorbeeld bij veel windenergie, wordt water uit het (val-)meer gepompt. Bij een tekort aan elektriciteit wordt laat men weer water ‘vallen’ in het lager gelegen meer. Door water via turbines binnen te laten wordt elektriciteit opgewekt. Technisch is het plan haalbaar dankzij de aanwezigheid van een dikke kleilaag op enkele tientallen meters diepte onder de bodem van de Noordzee en ten tweede dankzij bewezen technieken voor het aanleggen van een dergelijk eiland. De realisatie ven het plan kost ca. 2,5 miljard Euro.
Het systeem wordt ingezet wanneer er een groot aanbod van ‘windelektriciteit’ is. Dan wordt er elektriciteit afgegeven. Als de vraag naar elektriciteit groot is wordt het opslag systeem als pieklastcentrale ingezet.

Het plan is interessant omdat er veel andere activiteiten op het energie-eiland kunnen plaatsvinden, waardoor het maatschappelijke draagvlak en de economische haalbaarheid wordt vergroot.

De haalbaarheidstudie is uitgevoerd door KEMA en betaald door energiebedrijven en de stichting We@Sea. Het concept plan is met ministeries, provincies en organisaties zoals Greenpeace, Stichting Noordzee besproken en de reacties zijn positief.
Politiek is er veel aandacht voor duurzame energie-ideeën. Met name de Christenunie en het CDA vinden dat er gekeken moet worden naar opslag mogelijkheden van windenergie.

Mogelijke functies van het Energie-eiland:
In de eerste plaats speelt het energie-eiland een rol in de efficiëntie en betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening. Met een opslagsysteem kunnen fossiel gestookte elektriciteitscentrales efficiënter draaien. Uit de studie blijkt verder dat dit opslagsysteem de bouw van een nieuwe elektriciteitscentrale in 2020 overbodig maakt. Het principe van de valmeercentrale is technisch mogelijk door gebruik te maken van een tientallen meters dikke kleilaag onder de bodem van de Noordzee. In het eerste ontwerp van het Energie-eiland zijn KEMA en Bureau Lievense verder uitgegaan van bewezen technieken in de baggerindustrie. De benodigde pompgeneratoren zijn commercieel beschikbaar.
De opslagcapaciteit is voldoende om gedurende meer dan 12 uur een vermogen van 1.500 MW te leveren, vergelijkbaar met het vermogen van een grote elektriciteitscentrale in Nederland.
Voor de inpassing van windenergie in het elektriciteitsnet is het eiland niet echt nodig, omdat we zeker tot 20% van het opgestelde elektrische productievermogen, aan windenergie kunnen inpassen. Dat is de conclusie van vele studies die, ook in het buitenland, hiernaar verricht zijn. Het windenergievermogen kan van nu ruim 1700 MW tot 4000 MW groeien voordat dat het geval is ! Er zijn op internet vele studies te vinden (Googelen op: ‘Grid Integration of Wind Energy’).
Het vroegere plan Lievense is niet gerealiseerd vanwege de hoge kosten en de mogelijke ecologische gevolgen voor het Markermeer. Ook werden verschillende studies naar andere opslag systemen onderzocht maar niet gerealiseerd, omdat bleek (a) dat de kosten relatief hoog waren en (b) dat een groot fluctuerend windvermogen in het net kon worden opgenomen.

Naast grootschalige energieopslag kunnen op het Energie-eiland de volgende functies worden vervuld:

  1. Eiland als element in kustbescherming
  2. Algen en viskweek (aqua-cultuur)
  3. Bouw en servicehaven voor windparken op zee (uitvalsbasis voor onderhoud offshore installaties)
  4. Locatie voor (test-) windparken
  5. Vestigingsplaats voor elektriciteitscentrales
  6. Waterstoffabriek en andere risicovolle (experimentele) industriële activiteiten
  7. LNG terminal
  8. Averij- en calamiteitenhaven
  9. (Vlucht-) jachthaven
  10. Strand, recreatie en toerisme
  11. Hotel en woningbouw
  12. Natuurgebied, rustplaats voor vogels (broedkamer Noordzee)

ad. 1
Het energie-eiland kan een rol spelen in de broodnodige kustverdediging. Het kan de kust beschermen tegen hoge golven. Kustbescherming staat hoog op de politieke agenda.
ad. 2
Algen en viskweek op de Noordzee werd ondermeer gecombineerd binnen het Seawing concept. Het concept bestaat uit een drijvend platform dat op zee energie wint uit de beweging van golven en wind en tegelijkertijd ruimte biedt aan de teelt van schelp- en schaaldieren en vis.
De ontwikkeling van meervoudig duurzaam gebruik van de zeeën en oceanen betekent concreet: het ontwikkelen van zeewaardige systemen die ons blijvend kunnen voorzien van duurzame energie én van duurzaam geproduceerde vis, schelp- en schaaldieren. Dergelijke zeewaardige productiesystemen moeten ons helpen om kwetsbare kustecosystemen zoals de Waddenzee te ontzien en tegelijkertijd te voldoen aan onze behoefte aan energie en voedsel. Het Seawing concept bleek (nog?) niet haalbaar, maar op een energie-eiland zijn vis en algenkweek onder gecontroleerde omstandigheden (bv. in visvijvers) wellicht wel te verwezenlijken.
ad. 3
Naarmate windturbineparken verder weg van de kust op zee worden gebouwd, kan de bouw en onderhoud vanuit een energie-eiland plaatsvinden, vergelijkbaar met de functie met IJmuiden op dit moment. Een hotel voor de bouw- en onderhoudsploegen zou daarbij kunnen horen. Ook onderhoud van andere offshore installaties kan van hieruit plaats vinden.
ad. 4
Het energie eiland kan worden volgebouwd met windturbines. Niet alleen op dijken maar ook op de in het valmeer zouden windturbines op betonnen constructies die de bodem niet schaden worden geplaatst. Het oppervlak (6 bij 10 km) van het eiland geeft plaats aan zo’n 1400 MW te realiseren met 5 MW turbines. Een offshore windenergiecentrale waarvan de turbines makkelijk te bereiken zijn voor onderhoud. Het eiland is om die reden een fantastische plaats om offshore windturbines (aan de randen) te testen in een maritiem milieu.
ad. 5
Het Energie-eiland zou ook een goede bouwplaats zijn voor een elektriciteitscentrale. Er is geen koelwaterprobleem en ook voor de aanvoer van brandstof zijn goede mogelijkheden.
In combinatie met een LNG terminal zijn er vele voordelen.
ad. 6
Een waterstofproductie fabriek of andere risicovolle industrieën zouden op het Energie Eiland kunnen worden gevestigd. Waterstof uit windenergie is echter nog veel te kostbaar. Anna Ritzen heeft aan de Universiteit Utrecht een studie gedaan naar grootschalige opslag van offshore windenergie. Ze analyseerde scenario?s met waterstofproductie, met pompaccumulatie en met samengeperste lucht. Haar conclusie was dat het waterstofscenario met transport naar het land via een pijplijn relatief het goedkoopst was (37 ?/GJ, vs. huidige prijs 20?/GJ), terwijl de pompaccumulatie en perslucht varianten elektriciteitskosten van 10 resp. 8 ?ct/kWh opleverden. In dit onderzoek wordt aanbevolen nader onderzoek te doen de hoeveelheid windenergie die in het net kan worden opgenomen zonder opslag en ook in hoeverre belastingsturing de vraag naar opslag kan verminderen.
ad. 7
Op het Energie-eiland kan ook een LNG-terminal kunnen worden aangelegd voor de aanlanding en verwerking van vloeibaar aardgas. De aanwezigheid van een elektriciteitscentrale op het eiland zou het nog interessanter maken. De terminal zou ook voor CO2-gas kunnen worden gebruikt. Om van LNG bruikbaar gas te maken, is warmte nodig. Daarvoor kan de restwarmte van een elektriciteitscentrale worden gebruikt. De kou van de LNG-terminal kan weer worden gebruikt om CO2 af te vangen. Dat is een efficiënte en innovatieve aanpak en goed voor het milieu. Met de bouw van een LNG-ontvangstterminal is een bedrag van tussen de ? 300 mln. en ? 400 miljoen gemoeid.
De haven van Zeebrugge is een voorbeeld voor de van LNG-terminal en windturbines mogelijk is.
ad. 8
Voor problemen met tankers en zou een calamiteiten of averij haven kunnen worden ingericht. Naar een dergelijke afsluitbare haven zouden lekkende tankers worden gebracht. Een dergelijke haven zou ook kunnen worden gebruikt voor het slopen van schepen met gevaarlijke materialen.
ad. 9 en 10
Een (vlucht-) jachthaven op zee vergroot de veiligheid en mogelijkheden voor de pleziervaart.
Tezamen met een hotel accommodatie zou het eiland ook een toeristische rol kunnen vervullen.
ad. 11
Woningbouw Flatgebouwen met appartementen zouden kunnen worden gebouwd voor de mensen en hun familie die werken op of vanaf het eiland.
ad. 12
Een Energie-eiland kan niet worden gemaakt zonder op een serieuze en bijzondere wijze aandacht te bieden voor de natuur en natuurlijke ontwikkelingen ter compensatie.
Er is bewezen dat kunstmatige eilanden kunnen uitgroeien tot ware natuurgebieden.
In het Duitse waddengebied liggen twee kunstmatige eilanden Langlutjen I en Langlutjen II welke nu bekend zijn vanwege de unieke natuur:
In het IJsselmeer is in 2004 het unieke eilandenrijk De Kreupel aangelegd.
De aanleg hiervan was een gezamenlijk initiatief van Rijkswaterstaat Directie IJsselmeergebied en het Ministerie van LNV Directie Regionale Zaken West. In het Eemmeer is tijdens de aanleg van de polderdijk van Zuidelijk Flevoland het eiland de Dode Hond opgespoten. In 1992 is verder ten oosten van de Stichtse Brug een zandplaat (c. 1 ha) aangelegd ten behoeve van de thans op het recreatie-eiland Hoorntje (Gooimeer) broedende Visdieven.
Verder onderzoek voor haalbaarheid Energie-eiland noodzakelijk
We@Sea wil het idee van het Energie-eiland verder te ontwikkelen en daarvoor ook nieuwe partijen voor bij elkaar brengen. Voor de realisatie moet het concept worden verrijkt met ideeën van ondernemers en organisaties. Het Energie-eiland kan een belangrijke rol spelen voor de ontwikkeling van offshore windenergie.

Bijlage:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>