Jan Spoelstra, Gerald Schut
Offshore wind concurreert inmiddels met fossiele vormen van energieopwekking. Het is tijd om een volgende stap te zetten in de manier waarop we offshore windparken willen bouwen. Van minimale kosten naar minimale CO2-uitstoot.
Al in 2008 adviseerde David Molenaar in TW dat onze overheid zou moeten inzetten op enkele grote offshore windparken, in plaats van meerdere kleine projecten. Met de vijf 700 MW parken die nu, 12 jaar later, gebouwd worden of gepland zijn, en nog grotere projecten in de tweede helft van dit decennium is dat bewaarheid geworden. Ook zien we dat het bedrijf – waar Molenaar in Nederland directeur van is – de grootste windturbine ter wereld kan bouwen. Welk visionaire verhaal kunnen we nu van hem verwachten? Molenaar: ‘We kunnen nu concurrerende offshore windparken bouwen, de volgende stap is om nog efficiënter met materialen om te gaan, om de levensduur van offshore windparken te verlengen en de CO2-uitstoot voor productie, installatie en onderhoud te verlagen.’
Dit voorjaar presenteerde Siemens-Gamesa Renewable Energy (SGRE) de grootste windturbine van dit moment. De SG 14-222 DD heeft een vermogen van 14 MW, een rotordiameter van 222 m en rotorbladen van 108 m. Het gaat om een direct drive turbine, wat inhoudt dat er geen tandwielkast tussen de rotor en de generator zit. Een permanente magneet op de rotor-as hangt dus direct in een wisselend elektromagnetisch veld via welke het aantal toeren en het opgewekt vermogen geregeld kan worden. Langs deze weg kan ook de power-boost-functie ingeschakeld worden, waardoor de turbine korte tijd 15 MW kan leveren.
Het internationale SGRE-team van ingenieurs heeft met het doorontwikkelen van hun windturbines continu de wetten van de schaalvergroting doorbroken. ‘Als je de rotor twee keer zo lang zou maken, neemt het rotoroppervlak met een factor vier toe en het volumen en de massa van de bladen met een factor acht. Die factor acht hebben onze engineers ruwweg lineair weten te houden met het toenemende rotoroppervlak,’ aldus Molenaar. ‘En de rotor is de motor. Het vermogen neemt ongeveer lineair toe met het rotoroppervlak. Dat het gewicht dus ook lineair toeneemt met het vermogen, zou je niet verwachten aan de hand van schalingsregels.’
‘Met de plannen voor groene waterstofproductie uit overschotten duurzame energie, en de stip op de horizon van volledig CO2-neutraal in 2050, moeten er heel veel turbines komen. Als je steeds groter gaat bouwen, is het moeilijk voor alle partijen om daar rekening mee te houden. Offshore contractors willen voor de installatie en het onderhoud kraanschepen bouwen waar ze decennia mee vooruit kunnen. Bekabeling en transformatorstations moeten mee schalen, net als fundaties, etc. Ik denk dat we op een punt zijn beland dat het belangrijkste doel bereikt is voor de offshore wind industrie, namelijk het subsidieloos bouwen van offshore windparken. We moeten de focus nu verleggen van zo laag mogelijke kosten, naar een zo laag mogelijke CO2-uitstoot per opgewekte kWh.’
‘Als je een grens stelt aan de tiphoogte, dan is de rotordiameter bepaald, en dus de maximale output van een windturbine. En daarmee zijn ook de kabels en de substations gedefinieerd. Zo ontstaat er een level playing field, turbinebouwers, producenten van fundaties, offshore contractors en onderhoudsbedrijven – iedereen weet dan waar hij aan toe is. Als je dat doet, kun je de focus gaan verleggen naar de levensduur van de parken. Nu worden ze voor de komende 15-20 jaar aanbesteedt, dat zou naar 40 jaar kunnen. Voor die extra levensduur heb je 10-12% meer staal nodig bij hetzelfde opgesteld vermogen. Die grondstoffen bepalen voor een heel groot deel de CO2-uitstoot per opgewekte kWh, en dus zal een turbine die ontworpen is op een levensduur van 40 jaar minder CO2-uitstoten per kWh.’
‘Aanbesteden voor 40 jaar en een maximale tiphoogte definiëren. Maar de sector heeft al heel veel gehad aan de opstelling van de Nederlandse overheid. Kijk, de afgelopen tien jaar heeft de overheid ook duidelijke kaders geschetst die ons zekerheid hebben verschaft. De zeebodem is nauwkeurig in kaart gebracht, het geïnstalleerd vermogen op de kavels werd vastgelegd en TenneT zorgde voor (standardisatie van de) substations en aansluiting op het landelijk electriciteitsnet. Het heeft de sector uitgedaagd om binnen die kaders concurrerend te worden met fossiele vormen van energieopwekking. En het is nu tijd voor de volgende stap.’
‘Het is altijd beter om dit soort zaken internationaal af te spreken. Nederland heeft een continentaal plat waar we zeker 60 GW aan opgesteld offshore wind vermogen kwijt kunnen. Bovendien heeft Nederland grote zeehavens, bedrijven die windturbines installeren en fundaties bouwen. Wil je trendsetter zijn? Of trendvolger? Ons land is een goed startpunt om een nieuwe standaard te zetten.’
‘Het zijn soortgelijke keuzes als die voor aardgas halverwege de vorige eeuw. Je moet het goed overwegen, risico’s inschatten, overwegen of je de worst case van je beleid aan zou kunnen. Ik ben van mening dat je in deze tijd moet durven investeren, zeker in schone energie. We hebben tijdens de coronacrisis allemaal gezien wat iets minder verkeer en een industrie die iets inzakt, doet met luchtkwaliteit en verkeersdrukte. Tien procent minder verkeer, betekent geen files meer. We kunnen deze tijd gebruiken om keuzes te maken. Wil je economische groei koste wat kost nastreven? Of neem je genoegen met de inflatiecorrectie en zet je voor de rest in op immateriële zaken die ook van belang zijn?’
‘Daar voeg ik dan graag een rol aan toe. Ik houd vooral van werken met mijn mensen. Het mooiste om te zien vind ik, wanneer jongens en meiden van de opleiding komen, in dienst komen en groeien in waar ze goed in zijn. Teams die het beste uit zichzelf halen. Het belangrijkste van een bedrijf zijn de mensen die er werken. Zonder dat continu te realiseren zou ik met mijn technische achtergrond nooit zover gekomen zijn. Ik houd ervan om mijn passie voor deze sector over te brengen op onze werknemers.’
