Ontwikkeling van Offshore Wind
Windturbines worden steeds vaker in zee geplaatst, waar ze als minder storend worden ervaren. Bijkomend voordeel is dat het op zee harder waait. Nadeel is dat de plaatsing in zee complexer is en meer kosten met zich mee brengt. De verwachting is dat de groei vooral in Europa op de Noordzee doorzet en de kosten van wind op zee zullen afnemen. Offshore windenergie omvat daarmee een steeds groter deel van de totale windenergie.
Groei van het geïnstalleerde vermogen
De eerste offshore wind turbines zijn geïnstalleerd in 1991 in Vindeby, Denemarken. Na enkele “stille” jaren zet de groei vanaf 2000 sterk door. De verwachting is dat deze trend zich de komende jaren op indrukwekkende wijze voortzet:
- 2011: 3.987 MW, ruim 1.5% van het totale windvermogen (0,24 miljoen MW)
- 2016: 23.961 MW, ruim 4.5% van het totale windvermogen (0,5 miljoen MW)
- 2021: 77.410 MW, bijna 8% van het totale windvermogen (1 miljoen MW)
Figuur 1: Cumulatieve wereld groei offshore wind tot 2021
Markten
Europa is het grootste offshore wind continent, Engeland heeft de grootste offshore wind markt. De voorspelling is dat Duitsland vanaf 2013 de plek van Engeland zal overnemen.Drijfveren in Europa voor offshore wind zijn de nationale afspraken om te voldoen aan de Europese 20/20/20 doelstellingen voor duurzame energie. Volgens de Europese commissie past een omvangrijke ontwikkeling van offshore wind prima in de plannen zoals die per land zijn afgesproken. De voorspelde Engelse bijdrage van offshore wind voor 2020 is 13GW, voor Duitsland bedraag dat 10GW, voor Nederland 5.2GW en voor Frankrijk is dat 6GW. De meeste offshore windenergie ontwikkeling is gepland in de Noordzee.
Figuur 2: Plannen offshore windenergie in de Noordzee
In de rest van de wereld is alleen China actief op het gebied van offshore wind. Opkomende markten in Azië zijn Japan en Korea. Siemens en Vestas zijn de 2 marktleiders op het gebied van offshore windturbine leverantie. Zij leveren samen 86% van de cumulatieve geïnstalleerde offshore wind capaciteit.
De ontwikkeling van offshore windturbines
Windturbines zijn in de loop der jaren steeds groter geworden. Dit geldt in nog sterkere mate voor offshore windturbines. De eerste offshore turbines van 1991 waren 450kW turbines. Gedurende de daarop volgende jaren vergrootte de omvang van de turbines. In 2012 installeerde RePower 6.15MW turbines voor het Thornton Bank phase II project. Ming Yang heeft een 6.5MW prototype. Vestas biedt een 8MW turbine aan. Sway en AMSC ontwikkelen momenteel zelfs een 10MW turbine.
Figuur 3: Ontwikkeling offshore wind turbines 1991-2012
De belangrijkste reden voor deze ontwikkeling is dat de fundatie en installatie verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de totale kosten van een windpark. Omdat deze kosten relatief langzaam meegroeien bij grotere turbines, nemen de relatieve totale kosten voor grotere turbines af. Hierdoor neemt de prijs per geleverde kilowattuur af.
Hoge Zeeën
Windparken worden steeds verder uit de kust en in steeds diepere wateren geplaatst. De toenemende afstand en de hogere golven op deze locaties bemoeilijken de toegang voor service-doeleinden en doen de operationele kosten toenemen. Hierdoor worden ook steeds hogere eisen gesteld aan de betrouwbaarheid van windturbines.
Figuur 4 : Afstand tot de kust en waterdiepte
Om dit op te lossen worden snelle schepen en toegangssystemen ontwikkeld die bij ruige zeeën ook nog toegang geven tot de windturbines.
Toenemend aanbod van windenergie in de energiemix
Windenergie is variabel en beperkt regelbaar. Daarnaast is windenergie beperkt voorspelbaar. Om toch de balans tussen vraag en aanbod te garanderen, is reservecapaciteit nodig. Een recente ontwikkeling is het slimmer regelen van de windturbines, waardoor de voorspelbaarheid van windenergie verbetert. Grootschalige offshore windenergie stelt ook nieuwe eisen aan het elektriciteitsnet. Om dit mogelijk te maken worden delen van het elektriciteitsnet versterkt.
Conclusie
Hoe snel is nog onzeker, maar de ontwikkeling van offshore windenergie zet de komende jaren door. De uitdagingen die dat met zich mee brengt zijn groot en er wordt hard aan gewerkt om die op te lossen. De komende jaren draagt de offshore windenergie voor een belangrijk deel bij aan de doelstellingen om in Europa de CO2 uitstoot te reduceren.