Energieopslag in zee ook waterbouwkundig visitekaartje

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zeeland krijgt mogelijk over 10 jaar een energie-eiland voor de kust. Dat heeft het Innovatieplatform op 4 februari aangekondigd (lees meer hierover: WaterForum Online, 5 februari 2008). Het kunstmatige eiland bestaat uit een ringdijk, een groot binnenmeer en opgespoten terrein. Het komt in de Noordzee te liggen, verwerkelijkt de droom van energietoeslag en maakt forse CO2-uiststootreducties mogelijk. Tegelijk kan de Nederlandse waterbouwsector met dit huzarenstuk exportkansen creëren. Zeker als de ingenieurs in de vormgeving iets van een tulp meenemen, mijmert Hans de Boer van het Innovatieplatform.

Windenergie veel effectiever met energieopslag
De behoefte aan grootschalige energietoeslag met behulp van water komt voort uit de stormachtige groei die offshore windenergie doormaakt. In 2020 moet 10 procent van de Nederlandse productie uit wind komen. Ook de buurlanden hebben grootse uitbreidingsplannen. Het nadeel van windenergie is echter dat de opwekking van elektriciteit afhankelijk is van het windaanbod en niet van de vraag naar stroom. "Energieopslag is dus van vitaal belang voor het welslagen van windenergie als duurzame energiebron. Dat biedt grote kansen voor de komst van een energie-eiland", verwacht directeur ir. Arie Mol van Bureau Lievense. Het onderzoek naar een energie eiland is door KEMA en Bureau Lievense uitgevoerd met financiële bijdragen van de energiebedrijven Delta, Eneco, Nuon, E.ON Benelux, EPZ, Essent en TenneT en met subsidie van de Stichting We@Sea.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Het idee is om het peil van het 'binnenmeer' laag te houden. Bij weinig wind valt de energieproductie van de windmolens stil en kan water worden binnengelaten. Het binnenstromende water neemt dan de energieproductie van het eiland over. Zodra de wind weer opsteekt en de windmolens weer volop draaien, kan de extra stroom worden gebruikt voor het uitslaan van het water zodat het peil in het binnenmeer weer laag wordt. Deze 'energiereserve' maakt het mogelijk meer windenergie in te zetten en voorkomt dat de energiebedrijven op land een reserve centrale moeten bouwen.

Het financiële tij keert
Ideeën waren er al langer, maar die strandden telkens op financiële klippen. De laatste tijd keert echter het financiële tij. Baggeren is goedkoper geworden, het grondgebruik op het vaste land wordt steeds kostbaarder en ook de energieprijzen blijven maar stijgen. De grote verwachte toename van windenergie zal leiden tot stroomnetinstabiliteit tenzij opslag mogelijk is. Voeg daarbij de wens van premier Balkenende en de Tweede Kamer om te investeren in waterbouwkundige innovatie en het eens zo wilde plan is plotseling niet meer zo wild (lees meer hierover: WaterForum Online, 10 mei 2007). Energieopslag heeft ook een grote economische toegevoegde waarde. De technische betrouwbaarheid verhoogt de leveringszekerheid en stabiliseert de kostprijs van elektriciteit en draagt bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot.


"Een gat in de zee maken"
Het eiland bestaat grotendeels uit een 6 x10 km lange ringdijk die met bentoniet waterdicht gemaakt wordt. Arie Mol legt uit:"Het plan behelst de aanleg van een 'zachte' zeewering. De ringdijk zal bestaan uit een 10 meter boven zeeniveau uitstekende duinenrij van zand dat ter plekke gewonnen is. Zo elimineren we de kostenpost van grootschalig zandtransport. Aan de zuidoostelijke lijzijde kan een natuurgebied van schorren en slikken ontstaan. Het bijzondere is vooral de schaal en de locatie op zee." Om te voorkomen dat grondwater onder het eiland in het valmeer terechtkomt, dient het energie eiland te worden aangelegd op een plek met een bodem die bestaat uit een kleilaag van enkele tientallen meters dikte. "De Boomse kleilaag die voor Zeeland op de gunstigste diepte ligt, is geschikt als bodem voor het 'bassin'. Daarom is dat de meeste geschikte plaats. De exacte locatie is nog onderwerp van studie. Daarbij worden ook de gevolgen voor de zeestroming meegenomen." Het niveau van het 'valmeer' gelegen binnen de ringdijk varieert van 32 tot 40 meter onder het waterniveau van de omliggende Noordzee. Het meer krijgt een wateroppervlak van ca. 40 km2. Mol vat samen: "We maken als het ware een gat in de zee. De kustverdedigingsfunctie is voor dit concept klein. Hooguit als er later een keten van eilanden komt, dat het energie-eiland daar een aansluitende schakel in kan vormen. Maar het is niet het primaire doel."

"Volgende week rond tafel met EZ"
Het energie-eiland werkt als volgt. Het kunstmatige eiland omvat een groot 'buiten'meer dat werkt als een omgekeerd stuwmeer ofwel een 'valmeercentrale'. Bij een aanbodsoverschot van elektriciteit uit windenergie wordt zeewater uit het meer in de omringende zee gepompt. Bij een tekort laat men zeewater langs een generator in het meer stromen. De opslagcapaciteit is ruim 20 GWh (≈ 70 TJ). Dat is voldoende om minimaal 12 uur lang een vermogen van gemiddeld 1.500 MW aan het landelijke koppelnet te leveren. De energieopslag- en leveringsfunctie kunnen door producenten, maar ook door netbeheerder TenneT uitgeoefend worden. Mol verwacht dat het initiatief nu bij het ministerie van Economische Zaken ligt, omdat energie daar in de portefeuille zit. " We kunnen als energie-industrie volgende week al met het ministerie rond de tafel. De verwachting is dat het tussen de 10 en 15 jaar al duren voor het eiland in bedrijf gaat.'

Amsterdam haalt opgelucht adem
Het Energie-eiland is een verderontwikkeling van het plan Lievense uit begin jaren tachtig. Dat plan omvatte de opslag van met Nederlandse kernenergie opgewekte energie in de Markerwaard. De opslag zou toen plaatsvinden door het meer te vullen en in tijden van aanbodstekort geleidelijk leeg te laten lopen. De kerncentrales zijn er toen uiteindelijk niet gekomen. Verder bleek het plan te duur en te gevaarlijk. Een dijkdoorbraak zou mogelijk een tsunami op Amsterdam ontketenen en de hoofdstad onder water zetten. De TU-Delft gebruikt nog steeds de case study van het toenmalige plan Lievense in haar opleiding Waterbouwkunde als voorbeeld in de categorie waterrampen, meldt Wikipedia. Door het omkeren van de werking en het buitengaats vestigen van de energietoeslag zijn de veiligheidsbezwaren verholpen.