Wind op zee – Weblog Bernard Gerard

Ontwikkelde landen moeten sneller naar klimaatneutrale energiesector
Er stond een bepaald tempo voor de overgang naar een klimaatneutrale energievoorziening, dus een energievoorziening die geen broeikasgassen uitstoot. Meestal bedoelt men daar CO₂ mee, maar het gaat ook om gassen als methaan (CH₄ ) en lachgas (N₂O) en CFK’s. Een gebruikelijk einddoel voor een broeikasgasvrije energievoorziening was, en is nog steeds, 2050.

Nu staat steeds meer ter discussie of dat niet te langzaam is. Het IPCC (2018) stelt dat de wereld in het huidige opwarmingstempo al voor 2040 aan de 1,5°C temperatuurstijging zit. In het Parijsakkoord is afgesproken om te proberen daaronder te blijven (2,0°C is als verplichting afgesproken).

Op meer plaatsen wordt voorgesteld de bestaande plannen aan te scherpen (bijvoorbeeld de Europese Commissie). Ik kies hier voor een verwijzing naar een recent document van het IEA (Internationaal Energie Agentschap, voorheen een tamelijk conservatieve organisatie) “Net Zero by 2050: A Roadmap fort the Global Energy Sector”. Dat is te vinden (inclusief een samenvattend persbericht) op https://www.iea.org/news/pathway-to-critical-and-formidable-goal-of-net-zero-emissions-by-2050-is-narrow-but-brings-huge-benefits .
Het IEA vindt dat de ontwikkelde landen hun elektriciteitssector al op ‘netto nul’ moeten krijgen.

ENECO en de ambitie van het One Planet Plan
Eneco was voorheen een publieke energiemaatschappij, die na veel politieke strijd verkocht is aan de Japanse bedrijven Mitsubishi en Chubu Electric Power. Het bedrijf heeft altijd al een behoorlijk duurzame praktijk gehad, hoewel niet de meest duurzame van Nederland.

Als concullega van het toenmalige Essent zit Eneco niet of nauwelijks in Noord-Brabant en Limburg, het focusgebied van deze site.

In het op 15 juni 2021 gepubliceerde One Planet Plan “Op weg naar klimaatneutraal in 2035” pakt Eneco de handschoen op. De onderneming wil dan over de gehele keten energieneutraal zijn. Zie https://nieuws.eneco.nl/eneco-en-zijn-klanten-klimaatneutraal-in-2035/?_ga=2.97120667.545782833.1624282561-921301522.1623980981&_gl=1*1apvyhi*_ga*OTIxMzAxNTIyLjE2MjM5ODA5ODE.*_ga_Q90FEZVK42*MTYyNDI4MjU2MC4yLjEuMTYyNDI4MjYwMy4xNw.. .

Even ter uitleg.
Met scope 1 – emissies wordt bedoeld emissie vanuit bronnen waarover Eneco zelf de baas is, zoals bijvoorbeeld de gasgestookte Merwedecentrale in Utrecht of een aantal gasgestookte warmtekrachtcentrales. Zeg maar de productiekant.
Met scope 2 – emissies worden indirecte emissies van ingekochte energieproducten bedoeld (in dit geval te verwaarlozen).
Scope 3 – emissies is wat er bii de afnemers vrijkomt (het grootste deel). Zeg maar de klantenkant. Die bestaat uit 5,9 miljoen contracten.

In 2019 loosde de gehele Enecogroep 16,4 Mton (Megaton, zijnde een miljard kg) CO₂ (het plan spreekt niet over methaan en lachgas, en waarschijnlijk is dat inderdaad heel weinig).
In 2020 loosde de Enecogroep 13,9 Mton CO₂ . Het verschil komt uiteraard deels door Corona.

Eneco loosde aan CO₂ in 2020 in Nederland 1,7 Mton als scope 1 + 2 emissies, en 10 Mton aan scope 3-emissies. In Duitsland en België loosde de Enecogroep in dat jaar aan uitsluitend scope 3 – emissies 1,9 resp. 0,3 Mton.

Om dit te plaatsen: In 2019 loosde Nederland als geheel 180,7 Mton CO_2,eq broeikasgassen (dat is CO₂ en andere broeikasgassen samen), en in 2020 166,4 Mton CO_2,eq . De 11,7 Mton, die Eneco in 2020 binnen de Nederlandse grenzen loosde), is dus goed voor ongeveer 6,5% van de Nederlandse emissies.

Wat commentaar op dit ambitieschema:

De blauwe lijn, startend bij 16,4Mton CO₂ en eindigend bij 4,4 in 2035, is het oude plan.
De groene lijn, eindigend bij 0,0 in 2035, is het nieuwe plan.
Eneco is een beetje slordig met 2019 en 2020 (gebruikt ze door elkaar) en met berekeningen
De compensatie van 0,9Mton is vooral omdat in België op dit moment geen goed klimaatbeleid te voeren valt

Hoe wil Eneco dat doen?
Samenvattend, aan de productiekant :
De CO2-uitstoot van onze eigen emissies reduceren we door de volgende geplande mijlpalen en acties:

Realisatie van 100% CO2- vrije elektriciteitsproductie in 2035:
Duurzame ombouw of uitfasering van alle grote gasgestookte centrales. Ombouw is denkbaar voor de Enecogen centrale op de Maasvlakte of de Lage Weide gascentrale in Utrecht
Verdubbeling van ons hernieuwbare productievermogen naar 3.200 MW in 2025 en voortzetting van deze groei in de jaren tot aan 2035.
Investeringen in ruim 2.000 MW aan nieuwe warmtebronnen en warmteleverings-overeenkomsten met bronnen van derden tot 2035. Dat betreft baseload, piek-, back-up- en opslagcapaciteit, zoals geothermie, aquathermie, elektrodeboilers, grootschalige warmtepompen, warmtebuffers en benutting van restwarmte.
Ontwikkeling van voldoende CO2-vrij flexibel vermogen om ook in geval van weinig zon en wind voldoende stroom te kunnen leveren. Dat doet nu vooral de Enecogen-centrale, die voor de helft van Eneco is. Die zo in 2035 energieneutraal moeten worden, waarbij gedacht wordt aan technieken als groen gas of waterstof, gebruik of opslag van vrijkomende CO₂ , of elders hulpcapaciteit.

Samenvattend, aan de klantenkant:
Reductie van emissies bij klanten realiseren we door:

Particuliere klanten krijgen al sinds 2011 100% groene stroom.
Zakelijke klanten nu voor >50% en dat moet in 2030 100% zijn. Eneco exploiteert zonneparken (bijvoorbeeld op het dak van Bol.com in Waalwijk) en heeft enkele windparken op de Noordzee en koopt ook wat duurzame stroom in Nederland en het buitenland in.
De zakelijke warmtevraag kan bijvoorbeeld bediend worden met industriële warmtepompen en e-boilers.
Opschalen in stedelijk gebied van (hybride) warmtepompen en stadswarmte in de vorm van grootschalige warmtenetten of kleinschalige WKO-netten. Dat moet woonlastenneutraal plaatsvinden.
Omdat een CV-ketel gemiddeld 12 tot 15 jaar mee gaat, en Eneco in 2035 van het gas af wil zijn, stopt Eneco de verkoop van losse gasgestookte cv-ketels aan consumenten uiterlijk in 2025. Het alternatief kan all-electric zijn, een hybride warmtepomp of bijvoorbeeld een wisselketel. Ook kan het om levering van waterstof of groen gas gaan.
Een laagdrempelig aanbod waarbij iedere woningeigenaar een duurzaam alternatief voor aardgasgestookte warmte krijgt dat economisch aantrekkelijk is. De klant moet op maat bediend worden.

Kritische succesfactoren die Eneco zelf nioemt:

Maatschappelijke acceptatie en bereidheid van klanten.
Enerzijds is er steeds meer economische druk van grote beleggers en ratingbureau’s. Anderzijds ook de betaalbaarheid voor particuliere klanten – Eneco meent dat te kunnen beloven, ook bij stadsverwarmingsprocessen.
Effectief klimaatbeleid.
Eneco vindt de hieronder afgedrukte beleidsmaatregelen nodig.
Economische en technische vooruitgang.
Dit gaat vooral over technische en economische overwegingen rondom groen gas en waterstof. Dat moet na 2030 een alternatief worden voor aardgas.
Groen gas is aantrekkelijk, omdat dat inwisselbaar is voor aardgas. Het Klimaatakkoord noemt 2 miljard m³ , goed voor ca 70PJ. Eneco denkt aan het opschalen van de kritische vergassingstechniek, die nu als pilot bestaat (Eneco veronderstelt wel vaker technieken als volwassen die nog pilot zijn). Voor groen gas denkt Eneco aan het opschalen van superkritische vergassing (een mooie techniek, zie www.bjmgerard.nl/?p=7771 )

Commentaar mijnerzijds:
Er volgen politieke vragen uit het voorgestelde schema van Eneco.

Het is wrang dat het nutsbedrijf Eneco, tegen grote publieke weerstand in, verkocht is en dat de nieuwe Japanse eigenaren als een van hun eerste daden van de overheid allerlei prestaties verwachten, zoals subsidies, belastingen, wetgeving en dergelijke.
De “kritische succesfactoren” zijn vèrstrekkend en Eneco gaat daar wel erg luchtig mee om. Het gaat om meer dan alleen geld en biomassa, maar ook zaken als landschap en ruimte. Die problemen worden bij de overheid gedumpt. Eneco mocht ook wel eens wat meer gaan meedenken, o.a. over de import van groene stroom.
En bijvoorbeeld waarom van het windpark op zee Hollandse Kust Noord van 759MW de helft verkocht wordt aan Amazon, die niet eens Europese stroomvretende activiteiten heeft. Het voordeel gaat via GVO-certificaten, dus geheel virtueel. In 2040 kan Amazon trots zeggen dat ze energieneutraal zijn, en kan de rest van Nederland niet meer op de helft van dit windpark terecht. Een soort voorrangsverduurzaming.
De hele energietransitie is vèrstrekkend en moet ondanks dat plaatsvinden (maar dan niet op de Amazonmanier). De ruimtediscussie ( Grote energie-, klimaat- en bouwopgaven in een beperkte ruimte (PBL) en de energiescenariodiscussie ( Vier scenario’s voor Het energiesysteem van de toekomst ) worden essentieel.

Inleiding
De Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) heeft op 03 april 2017 een publieksbijeenkomst georganiseerd over de Toekomst van windenergie. In praktijk ging het voornamelijk over wind op zee, want daar ligt de toekomst. Ik was erbij in de Openbare Bibliotheek van Amsterdam.

Ik heb na afloop even met een van de sprekers gepraat, Dirk Sijmons. Dat is de auctor intellectualis (althans, een van de ..) van het mooie Energetic Odyssey-plan. Het is aan de ene kant een visionair plan, anderzijds is het perfect uitvoerbaar met grotendeels huidige techniek, mits daar voldoende investering, grootschalige logistiek en voldoende politiek benul aan gekoppeld wordt. Materiaal van zijn hand heb ik al gebruikt als inbreng in het Posad-verhaal over energie in Brabant (zie ZO Brabant als trage supertanker richting energietransitie en de terreinbeheerders in spagaat).

Ook van een andere spreker, Mel Kroon van TenneT, heb ik de inbreng al in deze kolommen verwerkt (zie Het energie-eiland van Tennet).

De constructies
Blijven drie coryfeeën over, waar ik nog niet aan toegekomen was, Gijs van Kuik, Edwin van de Brug en Kees Versteegh.

Gijs van Kuik is emeritus-hoogleraar aan de TU Delft en als het ware de eminence grise van de Nederlandse windmolen-wetenschap. Hij schetste de ontwikkeling, en de vele researchvragen die er nog lagen. Het opschaaltempo van windturbines op zee is beduidend korter dan de technische levensduur van losse exemplaren, dus dat kan in principe nog verrassingen gaan geven. Bijvoorbeeld, hoe de fundering zich houdt van die machtige constructies, want dat is soms gewoon een paal die diep in de grond steekt.

Balastingsmodel van de zeebodem (via Van Kuik)

Onder het kopje “De ontwikkeling van de bladtechnologie van Bonus (1985) tot Siemens (2012)” toont van Kuik in een notedop de technische vooruitgang in de sector. Bonus was het eerste bedrijf dat in 1985 commercieel moderne bladen maakte. Sindsdien zijn ze in essentie qua opzet niet veranderd, maar wel groter en beter geworden.
De clou is dat de rotordiameter *10 is, de rotoroppervlak dus *100, het vermogen * bijna 100, en het rotorgewicht *80 (terwijl men op basis van de normale opschaling *1000 zou verwachten).
Desalniettemin, zegt Van Kuik, beginnen de grenzen gevoeld te worden van het eigen gewicht van de machines en de ontoereikende kennis van de metaalmoeheid.
En er doen zich vragen voor van systeemintegratie. Wie is waarover de baas? Hoe stem je elektriciteitsmarkten af? Hoe verzeker je technische zaken als afstemming en opslag?

Eén windturbine, zei van Kuik, is goed bestuurbaar. Hierboven de windsnelheid en daaronder het feitelijk afgeleverde vermogen aan het net, vraaggestuurd. Maar werkt dit ook nog bij een heleboel turbines tegelijk?

Ander interessant punt: hoe kunnen windparken op zee multifunctioneel worden? Boten mogen vanwege de kabels niet tussen de palen vissen, wat enerzijds kost en anderzijds wel eens meer zou kunnen opbrengen omdat er rustplekken voor vis in zee komen. Of er waterstof gaan maken (idee van TenneT-baas Kroon). Of energie-opslag?

Edwin van de Brug is van reiomanager van Van Oord Offshore Wind Projects – mondiaal een van de paar overgebleven spelers die in deze booming business nog mee kan. “De Denen leveren de turbines, de Nederlanders plaatsen ze en wij zorgen voor de broodjes” aldus een jaloers Engels citaat. Men kan zich de vraag stellen of bij een meer consistente Nederlandse energie- en industriepolitiek in het verleden Nederland niet ook turbines had kunnen leveren, maar dit terzijde.
“We zijn nog maar net begonnen” was de veelzeggende titel van de presentatie, die verder een typische mix was van beroepseer, ontzag voor de bijna waanzinnig grote machines en de eisen die aan een onderneming in dit soort situaties gesteld worden.

Een Nacelle (het “huis” boven op de paal waar de wieken aan vast zitten)

Funderingspaal (Van de Brug, Van Oord, april 2017)

Het huidige grootste installatieschip (Van de Brug, Van oord, april 2017)

De hefschepen werden te klein. Op een gegeven moment had iemand het heldere idee om een coaster te kopen, daar vier bedienbare poten onder te zetten, en daarmee het hele schip zichzelf te laten ophijsen. Dat werkte, maar de constructie was al weer snel te klein. Hierboven het jongste en dus grootste hefschip in de vloot.

Kees Versteegh had een adviesbureau VWEC, een bedrijf dat is overgenomen door het Chinese XEMC. Nu gaat hij door het leven als CTO van XEMC-Darwind.
Zijn bijdrage is vooral technisch van aard, maar staat ver van de politiek af. In deze kolommen heb ik een voorkeur voor onderwerpen met een politieke lading en daarom (en uit ruimteoverwegingen) laat ik de bijdrage van Versteegh onbesproken. Maar dat is niet omdat hij niet goed was.

Alle bijdragen, behalve die van Sijmons, (ook die van Kroon en Versteegh) zijn terug te vinden via www.knaw.nl/nl/actueel/agenda/windenergie (tab “sprekers en samenvattingen”).
De ideeën van Sijmons zijn terug te vinden op www.hnsland.nl/nl/projects/2050-energetic-odyssey .

En wat kan dat nou opleveren aan energie? En de gevolgen voor Brabant
De cijfers die voor wind op de Noordzee genoemd worden lopen wat uiteen, maar zitten in dezelfde orde van grootte.

Tennet-baas Kroon spreekt in zijn presentatie van 150GW. Als je uitgaat van 4000 vollasturen, geeft dat grofweg 2160PJ per jaar.
Sijmons heeft het over 25.000 turbines van 10MW gemiddeld, dus over 250GW. Bij hetzelfde aantal vollasturen geeft dat 3600PJ.
Het blad De Ingenieur noemt bij het plan van Sijmons 4300PJ.

Voor dergelijke nog half-visionaire ideeën voor het jaar 2050 een alleszins acceptabele mate van overeenstemming.

Reken ik verder met Sijmons, dan praat je over 3600PJ voor alle Noordzeelanden samen. Stel eens (leek Sijmons geen gekke schatting) 20% voor Nederland, dan komt er 720PJ stroom deze kant op.
Doe er eens wat verlies af en tel Brabant voor 1/7^de deel van Nederland, dan omgerekend 100PJ voor Brabant. Als je erg optimistisch bent over de besparing, is het totale Brabantse energiebudget in 2050 ongeveer het dubbele.
De Noordzee zou dus in een optimistisch scenario in beginsel goed kunnen zijn voor pakweg de helft van de Brabantse energie in 2050. Die andere helft is overigens nog steeds een zware taak. In een meer pessimistisch (en vooralsnog realistischer scenario) is de Noordzee goed voor zo’n 40% van Brabant.
Geforceerde toeren uithalen om de provincie, en elke gemeente binnen de provincie, energieneutraal te laten zijn hoeft niet. Maar ook de resterende taak is zo zwaar, dat het verstandig is om voorlopig te doen alsof je wel energieneutraal moet worden.

Feiten en cijfers – Steenkool_Uniper feb 2016

Wat kost een kWh?
Men kan de PVV geruststellen, die steeds een lachwekkend nummertje maakt over zwaar gesubsidieerde windminaretten (je moet iets kronkeligs verzinnen om bij energiemachines de Islam bij te slepen – de oudst bekende windmolen dateert overigens van 500nChr en stond in Iran): wind op zee is binnenkort goedkoper dan stroom uit kolen (en zeker goedkoper dan stroom uit gas of uit kerncentrales).
Bovenstaand overzicht (gemaakt door Ecofys, 2014) staat in een brochure van Uniper (Uniper is het fossiele sterfhuis van de voormalige reus E.ON). Levelized Costs Of Energy (LCOE) is wat het kost om op de klassieke wijze de kostprijs uit te rekenen als je enerzijds geen subsidie krijgt, en anderzijds indirecte maatschappelijke kosten buiten beschouwing laat). De brochure is binnen te halen via Uniper-brochure over steenkool .
Gemiddeld over de EU kost een kWh uit kolen in Europa 7 tot 8 cent/kWh (en, nog maar eens voor de PVV, atoomstroom kost 10 cent/kWh).
Gemiddeld over Europa kostte een kWh uit wind op zee in 2014 12 a 13 cent/kWh, maar dat is snel gedaald tot 5,5 cent/kWh in de reeds afgesloten contracten Borssele 3 en 4 en 5,0 cent bij Kriegers Flak.

Om dit te plaatsen: de groothandelsprijs voor stroom schommelde in 2016 rond de 3 a 4 cent/kWh .

Er gaat dus nog wat subsidiegeld naar wind op zee, maar er zijn in 2017 al enkele overeenkomsten afgesloten die rond 2024 subsidieloos gaan werken (zie www.wattisduurzaam.nl/9119/featured/nieuw-record-offshore-wind-zakt-zakt-naar-6-cent-per-kwh/ ).
E.ON zag zijn lijk al in de Noordzee drijven en heeft zijn fossiele opwekvermogen niet voor niets in een sterfhuis ondergebracht.

Tag: Wind op zee

ENECO: Energieneutraal in 2035?

Windturbines op zee steeds imposanter