Nieuws

‘Energie-eilanden voor systeemintegratie’

Gerald Schut | dinsdag 22 oktober 2019
Energie, Milieu & Duurzaamheid

Tussen 2030 en 2050 moeten windparken op de Noordzee in een groot deel van de Nederlandse energievraag gaan voorzien. Het bouwen daarvan is het makkelijke gedeelte. De moeilijke vraag is hoe die elektriciteit op het juiste moment op de juiste plaats komt.

Jasper Vis werkt bij TenneT aan de ontwikkeling van energie-eilanden in de Noordzee, die een belangrijke rol moeten gaan spelen bij het complexe vraagstuk van systeemintegratie. Met een historie bij de overheid, een milieuorganisatie en energiebedrijven heeft hij een brede blik op de uitdagingen van de energietransitie.

Tijdens het evenement Ingenieurs in Energietransitie op 19 november in stadion de Galgenwaard in Utrecht zal Jasper Vis vertellen over de mogelijkheden en uitdagingen van integratie van grootschalige offshore wind energie in het Nederlandse energiesysteem. U bent van harte uitgenodigd om mee te komen discussiëren. TW-abonnees betalen € 125 in plaats van € 175. Hier alvast een vooruitblik.

Wat is het grootste misverstand rond de energietransitie?

'Enerzijds dat bij sommige mensen de indruk leeft dat de transitie heel eenvoudig is en dat goede wil volstaat om dat snel voor elkaar te krijgen. In werkelijkheid is het een heel complex vraagstuk. Veel installaties hebben een levensduur van tientallen jaren en die heb je niet zomaar vervangen. Aan de andere kant heb je het spiegelbeeld hiervan. Dat het niet anders kan omdat we volledig van fossiele brandstoffen afhankelijk zijn. Gelukkig zijn we nu in een fase, waarin dat idee niet meer de boventoon voert en er hard gewerkt wordt aan de energietransitie.'

Het plan voor een groot windenergie-energie eiland op de Doggersbank is inmiddels vervangen door een concept met een tiental kleinere hubs. Waarom?

'Enkele jaren geleden heeft TenneT het idee van de North Sea Wind Power Hub op de Doggersbank met andere partijen gepresenteerd. Inmiddels zijn er haalbaarheidsstudies uitgevoerd en blijken verschillende kleinere hubs geschikter. De reden daarvoor is dat er met één grote hub heel veel windparken in hetzelfde gebied gebouwd moeten worden, én de kabels naar de hub heel lang worden. Dat is moeilijk elektrisch aan te sluiten. In de huidige windparken worden turbines op 66kV-kabels met wisselstroom aangesloten. Als die kabel te lang wordt, worden de verliezen te groot. Dan moet je halverwege de windparken en de hub transformatorstations gaan neerzetten en dat wordt duur. Dat probleem ondervang je met verschillende kleinere hubs.'

Waarom worden de huidige windparken eigenlijk steeds in plukjes van 700 MW gebouwd?

'Om te kunnen standaardiseren. Dat is zowel een voordeel voor de ontwikkelaars als voor TenneT. Vroeger moest voor ieder windpark een individueel op maat gemaakt transformatorstation neergezet worden. Nu zet TenneT tot 2023 5 keer dezelfde transformator neer en daarna tot 2030 nog eens drie keer. Dat is in totaal 8 maal 700 MW. Borssele Alpha is de eerste en die is in september binnen budget en planning opgeleverd. Daarbovenop komt IJmuiden Ver waar twee maal 2GW via gelijkstroom met de kust verbonden gaan worden.'

Wat zijn de grootste onzekerheden rondom die energie-eilandjes?

'Het meest complexe aan zo’n hub is dat ze op verschillende landen worden aangesloten. Die hebben allemaal hun eigen regelgeving. Dat is meer een governance-vraagstuk dan een technische uitdaging. We werken aan een plan om tussen Nederland, Duitsland en Denemarken een eerste hub van 10 à 15 GW aan te leggen. Dat gebeurt met bestaande technieken. De omvang is nieuw, maar qua techniek zijn er geen grote technische doorbraken voor nodig. In Duitsland sluit TenneT al windparken (900 MW) met gelijkstroom aan omdat, die parken verder uit de kust liggen dan in Nederland. Dat was in het begin nieuw, maar werkt inmiddels goed.'

Vergen energiehubs wetswijzigingen?

'Ja, de vraag is hoe je om gaat met verschillende energieregimes in verschillende landen. En op dit moment kent de wet windparken en kent de wet interconnectoren. Maar een combinatie bestaat nog niet.'

Wat was het geheim van de kostendaling van wind op zee?

'Schaalvergroting. Er is een internationale markt ontstaan met installateurs en windturbinebouwers die investeren in technische verbeteringen. Duitsland en het VK hebben daar een grote rol in gespeeld. De turbines zijn groter geworden. Zo zijn net de bladen van de eerste 12 MW turbine in Rotterdam geïnstalleerd. Vervolgens kunnen partijen met één schip zowel de fundering aanleggen als de turbines installeren. De kosten zitten vooral in het aantal turbines. Maar nu heb je met hetzelfde aantal turbines een veel hogere stroomopbrengst.'

Installateurs zeggen dat er op dit moment nog geen enkel schip in de wereld in staat is turbines van 12 MW te installeren en dat ze niet weten of ze zo’n schip moeten bestellen, omdat er daarna misschien wel nog grotere turbines komen. Wordt dat een probleem?

'Dat is voor scheepseigenaren inderdaad een dilemma. Hoe groot moet mijn volgende schip zijn? Moet ik er al gelijk eentje voor 15 MW-turbines bestellen? Persoonlijk ben ik ervan overtuigd dat het niet bij 12 MW zal blijven. De inschatting voor de installateur wordt bemoeilijkt doordat fabrikanten van windturbines uit concurrentieoverwegingen niet al te scheutig zijn met het delen van hun toekomstplannen. Wat wel helpt, is dat de markt zich tot voor kort beperkte tot enkele Europese landen, maar dat nu ook de VS en Azië actief worden. Dat geeft meer zekerheid.'

De aansluiting van de huidige parken kosten volgens de Algemene Rekenkamer 1,5 à 2,5 cent per kWh. Wordt dat verder op zee duurder?

'Vanaf 100 km buiten de kust wordt gelijkstroom interessanter dan wisselstroom. Bij TenneT proberen we altijd de kosten te reduceren door standaardisatie en een voorspelbaar ritme. Dat is ook de reden dat we nu nadenken over die wind power hubs. Daarbij moet je ook bedenken dat niet alleen de aansluiting geld kost, maar ook de integratie van de windstroom in het energiesysteem. Dat wordt steeds belangrijker als na 2030 op nog grotere schaal duurzame energie wordt opgewekt. De toekomstige aansluitkosten zullen onder meer afhangen van de schaal. De huidige oplossingen werken op 200 km buiten de kust niet meer. De ambitie zou moeten zijn dat de kosten na IJmuiden Ver niet verder omhoog gaan. Een andere vraag die speelt, is hoe je de kosten van die toekomstige hubs toerekent, omdat ze tegelijk aansluiting én interconnector zijn. Daarmee worden de kabels doelmatiger ingezet. De huidige elektriciteitsinfrastructuur voor windparken op zee wordt voor ongeveer 50% benut doordat het niet altijd even hard waait en er onderhoud is. Als je diezelfde kabels ook gebruikt als interconnector tussen landen kan de benutting omhoog naar 80%. Dat is een belangrijk voordeel.'

Als directeur van Orsted waarschuwde u voor een tulpenmanie in de windsector, waarbij partijen te optimistisch intekenen voor parken die ze bij tegenslag toch niet realiseren. Bent u daar nog steeds bang voor?

'Ik had het toen over het idee om de kavels voor een windpark te gaan veilen, waarbij een bouwer dus betaalt om een windpark te mogen aanleggen en vervolgens volledig bloot staat aan de risico’s van de elektriciteitsmarkt in de toekomst. Nederland heeft een uitstekend systeem voor windenergie op zee dat voor flinke kostendaling heeft gezorgd. Vele partijen willen graag in Nederland bouwen. Er is een helder pad tot 2030. Dat is ook belangrijk voor TenneT. Dat moeten we behouden. Er ligt nu een wetsvoorstel voor de toekomstige toekenning van windparken met daarin een aantal modellen. Het is mijn huidige functie niet aan mij om daar nu een mening over te formuleren. TenneT moet voldoende zekerheid hebben dat de windparken bij de nieuwe aansluitingen ook gebouwd worden. Je wilt geen aansluitcapaciteit op zee onbenut hebben. Dat is in Duitsland in het begin wel tijdelijk het geval geweest. Daar hadden ze een andere systeem dan wij in Nederland. Dat is bij ons niet mogelijk. Bij de eerste tender zonder subsidie, had het ministerie een regeling met subsidie achter de hand voor als er niemand op intekende. Maar het hoefde die terugvaloptie niet te gebruiken.'

Hoe verhoudt het idee van een Schiphol op zee zich tot windparken op zee?

'Nou, je kunt niet op dezelfde plek een luchthaven en een windpark hebben. Voor de energiehubs geldt dat dat niet noodzakelijk zandeilanden hoeven te zijn. Het kunnen ook platforms op poten zijn. Een vliegveld wil je dicht bij de kust hebben. Onze hubs komen ver uit de kust. Dus de ideeën zitten niet direct in elkaars vaarwater, maar er is evenmin veel synergie.'

Welke toekomstige problemen krijgen nu te weinig aandacht?

'Na 2030 komt er naar verwachting nog op grote schaal wind en zon bij. De inpassing daarvan in het energiesysteem wordt de grote uitdaging. De opwekking gaat wel lukken, maar hoe krijg je daarna de energie op de juiste plek, in de juiste vorm, op het juiste moment. Met aan de kust brengen van windenergie van zee ben je er nog niet. Gek genoeg is daarbij ook van belang dat er 'genoeg' elektriciteitsvraag is om die windenergie te kunnen gebruiken. Als je meer wind- en zonne-energie wilt gebruiken dan nu gepland voor 2030 dan moet je denken aan elektrificatie van de industrie en elektrische auto’s. Alles elektrificeren is helemaal niet zo simpel. Het elektriciteitsnet is betrouwbaar, maar er zit een grens aan de uitbreidingsmogelijkheden. Het is niet waarschijnlijk dat de hele samenleving op elektriciteit zal draaien. Waterstof kan als energiedrager een belangrijke rol spelen, maar is wat mij betreft niet de heilige graal. Je kunt bijvoorbeeld ook elektriciteit omzetten in  warmte en die opslaan. Het hele energiesysteem zal veranderen tijdens de energietransitie, dat gaat veel verder dan alleen de bronnen die we gebruiken voor elektriciteitsproductie.'

'Over een paar jaar heeft Nederland relatief evenveel windenergie als Duitsland nu. Nederland wekt nu 15 % van de stroom duurzaam op. Dat wordt in 2030 70 %. Het elektriciteitssysteem wordt lastiger te besturen. De flexibiliteit van het systeem wordt dan steeds belangrijker. Verschillende opties kunnen daarbij een rol spelen, zoals batterijen voor kort-cyclische opslag, vraagsturing, interconnectoren en waterstof voor seizoenopslag.  Meer dan 70 % van de elektriciteit uit zon en wind wordt ingewikkeld. Inpassen van meer wind en zon vraagt waarschijnlijk om een andere energiedrager die makkelijker op te slaan is. Het theoretisch alternatief van volledige elektrificatie vergt een verzwaring van het elektriciteitsnet met een factor 3 of 4. Dat wordt heel moeilijk en duur in een klein land als Nederland. We moeten naar een systeem dat voor de maatschappij duurzaam, betaalbaar en betrouwbaar is. Tot toe hebben we zo weinig duurzame elektriciteit dat die makkelijk in te passen is. Je ziet die uitdaging groter worden.'

CV Jasper Vis

2019 – nu Senior Advisor North Sea Wind Power Hub bij TenneT

2016-2018 Directeur Ørsted Nederland

2014-2018 Voorzitter NWEA (Netherlands Wind Energy Association)

2012-2016 verschillende functies Dong Nederland

2009-2012 Manager Regulatory and Public Affairs bij TAQA

2006-2009 Senior Consultant by Ecofys

2002–2006 verschillende functies bij Stichting Natuur en Milieu

1999-2002 beleidsmaker bij ministerie VROM

1995-1999 Energie onderzoeker Universiteit Utrecht

1991-1996 Opleiding Natuurwetenschappen Universiteit Utrecht

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW