Summary. FLOW: Far and Large Offshore Wind 1. Far and Large Offshore Wind FLOW

Summary

FLOW: Far and Large Offshore Wind

1

Far and Large Offshore Wind

FLOW


2


3

Far and Large Offshore Wind

FLOW

De Nederlandse industrie en kennisinstellingen starten een groots en innovatief onderzoeksprogramma en een demonstratiewindpark 75 kilometer voor de kust van Callantsoog, in 30-35 meter waterdiepte. Op dit moment bestaat nergens ter wereld een windpark op deze diepte en afstand van de kust. Het FLOW programma stelt bedrijven in Nederland in staat een leidende positie in te nemen op de internationale markt voor offshore windparken. Het programma is opgezet door RWE, TenneT, Ballast Nedam, Van Oord, IHC Merwede, 2-B Energy, XEMC Darwind, ECN en TU Delft.


4

Visie Nederland heeft drie belangrijke redenen om nu te investeren in offshore windenergie: duurzame energieopwekking, technologisch leiderschap en grote kansen op een snel groeiende markt. Duu rza m e e n e rg i e opwe k k i ng De Nederlandse overheid streeft ernaar om in 2020 6.000 MW aan offshore windenergiecapaciteit in Nederland te hebben geïnstalleerd om haar doelstellingen ten aanzien van duurzame energie opwekking te bereiken. Door beperkingen zoals scheepvaartroutes, olie- en gasplatformen, visuele impact en ecologie kan hoogstens ~3.000 MW van het totaal aan 6.000 MW worden geïnstalleerd binnen een afstand van 50-60 km uit de kust. De resterende capaciteit zal verder uit de kust moeten worden geïnstalleerd (‘ver-op-zee’, of ‘far-offshore’), in waterdieptes van doorgaans meer dan 30 meter, met grotere uitdagingen voor funderingen, installatie en bedrijf/onderhoud van een windpark. De ambitie van de vier belangrijkste Europese offshore windenergielanden – Groot-Brittannië, Duitsland, Denemarken en Nederland – is, om in 2020 31.000 MW aan offshore windenergiecapaciteit te hebben geïnstalleerd, waarvan naar schatting 40% far-offshore. Het Far and Large Offshore Wind programma (FLOW) zal door versnelling van far-offshore windenergieontwikkeling een belangrijke rol spelen bij het realiseren van de visie van de Nederlandse overheid om in 2020 6.000 MW aan offshore windenergie tot stand te brengen.

Hiertoe zal in 2020 6.000 MW offshore windenergie capaciteit moeten zijn geïnstalleerd

Bron: Innovatie Agenda Energie, DNV, ECN

Op locaties ver-op-zee is ruimte voor meer dan 10.000 MW, met minder impact op het milieu en andere gebruikers

00 0. 0 ?

Voor dit doel is 20% duurzame energieopwekking noodzakelijk

>1

Vanwege de belangen van andere gebruikers, kan nabij de kust (<50-60 km afstand, <30 m waterdiepte) hoogstens ~3.000 MW worden gerealiseerd

0M W

Doel 2020: CO2 reductie van 30% vergeleken met 1990

.00

Windenergie ver-op-zee (>50-60 km) is onmisbaar

~3

Nederlandse duurzaamheidsdoelstellingen voor 2020

M W

Figuur 1 – FLOW zal een belangrijke rol spelen bij het realiseren van de doelstelling van Nederland ten aanzien van duurzame energieopwekking

50-60 km 12 mijl zone


5

Tec h nolo gisc h l e i d e rs c h a p Op dit moment zijn er nog geen windparken ver-op-zee operationeel. Hoewel de technologie voor windenergie op land goed ontwikkeld is, staat de offshore windtechnologie nog in de kinderschoenen. Nederland heeft al een sterke kennispositie in windenergie vanwege het onderzoek dat onder andere plaatsvindt bij de TU Delft en ECN. Onze offshore bedrijven hebben zeer waardevolle kennis en ervaring opgebouwd in offshore technologie ten behoeve van olie en gas exploratie en productie. Als we nu handelen kunnen we in de komende jaren een leidende positie opbouwen op het gebied van offshore windtechnologie. FLOW zal onderzoek en ontwikkeling combineren met een far-offshore demonstratiepark. Daarmee ontwikkelen we technologie en vaardigheden die nodig zijn voor economisch haalbare far-offshore windenergie.

Figuur 2 – Als we nu handelen kunnen we een technologisch leider worden in offshore wind – op dit moment zijn er nog geen windparken ver-op-zee operationeel

140

Offshore windparken in Europa – Afstand tot de kust / jaar

Diameter in verhouding tot de capaciteit van het windpark (MW)

60

ve r- o p- zee

40

n a b ij ku st

2015: He Dreiht

2011: Nordlicher Grund

Toegekend

80

2015: Sandbank 24 phase 1

2010: BART

Onder constructie

100

Afstand tot de kust (km)

2013: Hochsee Windpark Nordsee

Operationeel

120

2013: FLOW

2008: Amalia 2006: OWEZ

20 0

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

jaar Bron: EWEA 2009, Ecorys 2009, Project websites, Roland Berger Analyse

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018


6

Grote kanse n op e e n sn e l g roe i e n d e m a r kt In Nederland ontwikkelt zich op dit moment een waardeketen met bedrijven en kennisinstellingen met sterke kennis en ervaring op het gebied van offshore windenergie (figuur 3). Op het gebied van windturbine ontwerp en productie zijn verschillende innovatieve start-up bedrijven actief, onder andere XEMC Darwind en 2-B Energy. Vanwege hun leidende posities in offshore olie en gas exploratie/ productie hebben de grote Nederlandse offshore ontwerp-, engineering-, constructie-, installatie- en onderhoudsbedrijven – zoals Ballast Nedam, Van Oord en IHC Merwede – een ideale uitgangspositie om een grote rol te veroveren in offshore windenergie. In de ontwikkeling en exploitatie van windparken heeft RWE uitgebreid ervaring opgebouwd in Europa. TenneT heeft een onderzeese elektriciteitskabel naar Noorwegen aangelegd. ECN en TU Delft zijn leiders op het gebied van windenergie R&D.

Figuur 3 – Nederland heeft het potentieel om een zeer sterke offshore wind waardeketen te ontwikkelen Wind-op-zee waardeketen in Nederland (in ontwikkeling)

VAARDIGHEDEN en/of AMBITIE

ervaring

Windenergie R&D

Bron: FLOW

Windturbine ontwerp

Windturbine Offshore ontwerp productie en engineering

niet uitputtend Offshore constructie en installatie

Offshore onderhoud

Windpark ontwikkeling en exploitatie


7

Windturbines leveren de meeste elektrische stroom op locaties met veel wind en weinig turbulentie. Deze omstandigheden zijn op zee beter dan op land. Wegens logistieke uitdagingen zijn tot nu toe de meeste windmolens op land neergezet. De mogelijkheden om nog meer windmolens op land neer te zetten zijn echter beperkt door ruimtegebrek, geluid en visuele beperkingen. Daarom verwacht de European Wind Energy Association (EWEA) een sterke groei van offshore wind in de komende jaren. In het meest voor de hand liggende scenario verwacht men dat in 2020 35.000 MW zal zijn geïnstalleerd. Nederland heeft de ideale geografische locatie, midden tussen de belangrijkste offshore windlanden in Europa: het Verenigd Koninkrijk en Duitsland. Onze havens zijn vanwege hun directe toegang ideaal geschikt voor de immense logistieke operatie die nodig is voor het installeren van een offshore windpark (zie figuur 4). Mede dankzij FLOW zal de Nederlandse waardeketen van offshore windenergie een leidende positie veroveren op de Europese markt en duurzame werkgelegenheid in Nederland genereren.

Figuur 4 – Een sterke Nederlandse waardeketen, tezamen met onze locatie, kan een groot aandeel verwerven van de snel groeiende markt

De totaal geïnstalleerde capaciteit in Europa [MW] zal sterk groeien volgens de EWEA

INDICATIEF

74.500

35.000

12.000 1.100 2007

3.500 2010

2015

2020

2025

Bron: EWEA referentie scenario, Windpower.org, BWEA, Ecorys 2009, Project websites

Nederland heeft de ideale locatie tussen de belangrijkste offshore wind landen en windparken Verwachte realisatie voor 2015

ILLUSTRATIEF


8

Doelstellingen Eerste hoofddoelstelling van FLOW is versnelling. FLOW zal de ontwikkeling van (far-) offshore wind energie versnellen om de doelstelling van 6.000 MW in het jaar 2020 te realiseren. De eerste stap is het bouwen van een 100-300 MW far-offshore demonstratiepark met 20 tot 60 turbines, dat in het derde kwartaal 2013 in bedrijf zal zijn. Om dit te bereiken, is een significante kosten- en risicoreductie van far-offshore windenergie – de tweede hoofddoelstelling – noodzakelijk. Kosten- en risicoreductie vereist de ontwikkeling van specifieke far-offshore competenties. FLOW zal de kosten en risico’s die verbonden zijn met far-offshore windenergie met meer dan 20% reduceren om de commerciële haalbaarheid van offshore windenergie te verbeteren.

Figuur 5 – FLOW wil de ontwikkeling van far-offshore windenergie versnellen, en de kosten en risico’s verlagen Op land

Nabij de kust <50-60 km van de kust; typisch <30 m waterdiepte

Ver-op-zee >50-60 km van de kust; typisch >30 m water diepte

ve r s n ell i n g

verlaging kosten en risico

120 m1)

versnelling

1) Typische afmetingen van een 5 MW offshore windturbine

Bron: FLOW

100 m1)


9

Activiteiten De activiteiten van FLOW bestaan uit een onderzoeksen ontwikkelingsplan (R&D plan) en het installeren en in bedrijf houden van het FLOW demonstratiepark. De nadruk van het onderzoeksen ontwikkelingsplan ligt op de ontwikkeling van innovatieve, nieuwe technologie voor windparkontwerp, funderingen, elektrische systemen, integratie op transportnet en turbine ontwikkeling (figuur 6). Deze technologieën worden in het FLOW demonstratiepark getest en gedemonstreerd. Voor het testen en demonstreren van nieuwe turbines zal een aparte turbine demonstratiefaciliteit worden ingericht, met plaats voor enkele turbines. FLOW zal actief met de overheid en andere instanties samenwerken om ook on- en nearshore testlocaties op te zetten.

Figuur 6 – In het FLOW R&D plan zal nieuwe technologie worden ontwikkeld, die meteen zal worden uitgetest in het FLOW demonstratiepark Activiteiten van FLOW

R&D plan

Demonstratiepark

R&D thema’s

Far-offshore demonstratiepark

1

Windpark ontwerp R

2

Funderingen

3

Elektrische systemen en netintegratie

4 Turbine ontwikkeling

Bron: FLOW

Bewezen turbine technologie

Turbine demonstratiefaciliteit

Prototype turbines


10

Implementatie FLOW heeft zich de ambitieuze doelstellingen gesteld om op 1 januari 2010 met het R&D plan te beginnen en om in het derde kwartaal van 2013 het FLOW demonstratiepark in bedrijf te nemen. In het tweede kwartaal van 2010 zal een meetmast worden geïnstalleerd die de noodzakelijke gegevens levert om het ontwerp van het FLOW demonstratiepark te voltooien. Het demonstratiepark zal vervolgens in 2012-2013 worden geïnstalleerd en in het derde kwartaal van 2013 volledig operationeel zijn (vroegste prognose). Far-offshore metingen, testen en demonstraties zullen vervolgens plaatsvinden gedurende 2013-2014. De resultaten worden gebruikt om modellen en concepten verder te optimaliseren. De plannen voor FLOW zijn inmiddels uitgewerkt in een doortimmerd Business Plan. Momenteel wordt overleg gevoerd met het Ministerie van Economische Zaken over de verdere invulling van het Business Plan en de overheidsbijdrage die de ambitieuze plannen van FLOW mogelijk moet gaan maken.

Aanbrengen van scour protectie – foto © Van Oord


FLOW consortium

11

RWE

Het FLOW consortium is ontstaan na de oproep

Het internationale energiebedrijf RWE is in

die het Innovatieplatform tijdens de kust

Europa één van de grootste producenten en

conferentie in het voorjaar van 2008 deed. Het

leveranciers van elektriciteit. RWE heeft een

Innovatieplatform heeft de sector uitgedaagd

sterke aanwezigheid in de markt voor offshore

om met innovatieve business cases voor energie

windenergie in het Verenigd Koninkrijk. Naast

concepten op zee te komen. Het FLOW consortium

het 60 MW windpark North Hoyle voor de kust

bestaat momenteel uit negen grondleggers

van Wales, wordt dit jaar opdracht geven voor

(‘Founding Fathers’) die beschikken over onschat

het tweede windpark, Rhyl Flats, met 90 MW

bare ervaring, competenties en kennis op het

geïnstalleerde capaciteit. Het offshore windpark

gebied van offshore windenergie: RWE, TenneT,

Gwynt y Môr, dat ook is gepland voor de kust van

Ballast Nedam, Van Oord, IHC Merwede, 2-B

Noord-Wales, zal wereldwijd één van de grootste

Energy, XEMC Darwind, ECN en TU Delft. Andere

parken in zijn soort worden met een capaciteit

partners kunnen zich in een later stadium

van 750 MW. RWE Innogy heeft bovendien een

bij FLOW aansluiten, mits zij cruciale en nog

aandeel van 50% in het Greater Gabbard offshore

ontbrekende ervaring, competenties, kennis of

windpark voor de oostkust van Engeland. Na

andere waarden bij het bestaande consortium

voltooiing in 2011 zal dit windpark een totale

inbrengen.

capaciteit van 500 MW hebben. RWE Innogy is

Figuur 7 – De Founding Fathers van FLOW vertegenwoordigen essentiële onderdelen van de offshore windenergie waardeketen Founding Fathers van het FLOW consortium Windpark ontwikkeling en exploitatie

Elektrische systemen en netintegratie

Offshore engineering, constructie en onderhoud

Schepen en equipement voor offshore installatie en fundering

Windturbine ontwerp en productie

Windenergie R&D

Bron: FLOW


12

Ba l l ast N e da m van plan de offshore productie van windenergie

Ballast Nedam is een Nederlandse multinational

ook uit te breiden naar gebieden voor de kust van

actief in de sectoren bouw, constructie en infra

het Europese vasteland. Zo is het bedrijf van plan

structuur en heeft zichzelf als doel gesteld een

in Duitsland het windpark Innogy Nordsee 1 met

van de meest vooraanstaande spelers te worden

een capaciteit van ongeveer 960 MW te bouwen

in de Europese offshore windenergie markt. Het

voor het Duitse eiland Juist in de Noordzee. In

bedrijf heeft een speciale offshore windenergie

Nederland is een vergunning aangevraagd voor

divisie met veel ervaring in ontwerp, installatie,

het windpark ‘Tromp’ met een capaciteit van

constructie, onderhoud en ontwikkeling van

300 MW, voor de noordelijke kust van Nederland.

offshore windparken. Ballast Nedam installeerde

Ten n e T

het eerste Nederlandse windpark ‘Lely’ in 1994, Dronten in 1996, en het Offshore Windpark

Transmission System Operator TenneT is de

Egmond aan Zee (OWEZ) in 2006. Vorig jaar heeft

elektriciteitstransporteur van Nederland. TenneT

Ballast Nedam de funderingen geïnstalleerd

bewaakt de betrouwbaarheid en continuïteit

voor twee offshore windparken in het Verenigd

van de elektriciteitsvoorziening in Nederland.

Koninkrijk. Op dit moment is Ballast Nedam

Verder ontwikkelt TenneT diensten en taken die

betrokken bij het Duitse offshore windenergie

tot doel hebben de elektriciteitsmarkt verder te

project Baltic I en het Belgische offshore wind

ontwikkelen en goed te laten functioneren, zoals

park Belwind. Ballast Nedam is tevens betrokken

het stimuleren van de ontwikkeling van een

bij het Nederlandse R&D project We@Sea en

duurzame energievoorziening.

heeft recentelijk een nieuw concept voor een

Installatie van fundatie – foto © Ballast Nedam


13

milieuvriendelijke betonnen monopile fundering

Van Oord is als EPC contractor begin augustus

ontwikkeld in het kader van het Zweedse Kriegers

2009 gestart met de bouw van het 165 Mw

Flak R&D project.

Belwind Project Phase 1 voor de kust van

Van O or d Van Oord is een wereldwijd opererende

Zeebrugge, België. IHC M e rwed e

Nederlandse waterbouwkundige aannemer.

IHC Merwede richt zich op de voortdurende

Het bedrijf is wereldwijd toonaangevend op

ontwikkeling van haar ontwerp- en bouw

het gebied van baggeren, waterbouwkundige

activiteiten voor de gespecialiseerde scheeps

projecten en specialistische offshore activiteiten

bouw, m.n. bagger en offshore. IHC Merwede is

en is een belangrijke speler op het gebied van het

wereldmarktleider in de bouw van gespeciali

ontwerp en de bouw van offshore wind parken.

seerd baggermaterieel. IHC Merwede wordt ook

De activiteiten van Van Oord als EPC contractor

erkend als een uitstekende bouwer van complexe,

omvatten ontwerp, inkoop en constructie

klantspecifieke schepen en equipement voor

(Engineering, Procurement, Contruction) van

de offshore markt. De offshore windenergie is

fundaties, electrische installaties van wind

één van de speerpunten van IHC Merwede. Zij

parken. In Nederland was Van Oord als EPC-

heeft haar kennis en expertise op het gebied

contractor verantwoordelijk voor de ontwerp,

van offshore windenergie gebundeld in haar

inkoop en installatie van het 130 Mw Prinses

gespecialiseerde center of excellence ‘IHC

Amalia-windpark voor de kust van IJmuiden.

Offshore wind energy’.

Laden van offshore electriciteitskabel – foto © Van Oord


14

Tot de klantenkring van IHC Merwede behoren

een innovatief ‘offshore wind power plant’

grote baggerbedrijven, olie- en gasconcerns,

concept opgeleverd. Het resultaat bestaat onder

offshore contractors en overheden. Bij IHC

andere uit een 6MW 2-bladige turbine, een

Merwede zijn ongeveer 2.800 medewerkers in

vakwerkconstructie voor het plaatsen op de

vaste dienst, verspreid over de bedrijfslocaties in

zeebodem en gelijkstroom technologie voor

Nederland. Ook zijn er vestigingen in Engeland,

elektriciteitstransport naar de kust. In 2011 wordt

China, India, Midden-Oosten, Nigeria, Rusland,

het prototype in gebruik genomen.

Singapore, Slowakije en de Verenigde Staten. 2 -B En e rgy

XEMC Da rwi n d XEMC Darwind BV, voorheen Darwind, is een

Het Nederlandse 2-B Energy brengt een nieuwe

ontwerp- en ontwikkelingsbureau en toekomstig

offshore wind turbine naar de markt met

producent van ‘Direct Drive’ technologie voor

significant lagere investering en operationele

offshore windturbines, die zorgen voor lagere

kosten. Een holistische benadering – gebaseerd

gebruiks- en onderhoudskosten. XEMC Darwind

op verminderen van componenten, materiaal

bouwt aan de derde generatie ‘Direct Drive’

besparing en verlengen van levensduur – heeft

wind turbines. Het prototype van deze 5MW

Turbine-onderdelen – bron: FLOW


15

turbine zal in 2010 op het ECN testterrein in

markt. De speciale windenergie-eenheid neemt

de Wieringermeer in bedrijf worden gesteld.

een strategische positie in tussen universiteiten

Unieke kenmerken van deze Nederlandse wind

en industrie, dekt alle relevante windenergie

turbine zijn: (1) specifiek voor offshore toe

disciplines en is een van de toonaangevende

passingen ontwikkeld, (2) lage installatie- en

instituten in Europa met betrekking tot offshore

onderhoudskosten en (3) hoge beschikbaarheid

windenergie.

en hoge opbrengsten tegen sterk concurrerende aanschafkosten. De onderneming streeft ernaar

TU D e l f t

een belangrijke wereldwijde leverancier van

De Technische Universiteit Delft is een multi

offshore windturbines te worden en zet dit

laterale en multidisciplinaire technische

statement kracht bij door het recente partner

universiteit. 15.000 studenten en 5.000 werk

schap met het Chinese XEMC Windpower.

nemers werken aan technische oplossingen en

ECN

vernieuwingen voor sociale problemen en aan de ontwikkeling van kennis. Duurzame energie,

Het Energieonderzoek Centrum Nederland is

zoals windenergie, is een van de belangrijkste

het grootste Nederlandse R&D-instituut op het

onderwerpen van het wetenschappelijke onder

gebied van duurzame energie. ECN ontwikkelt

zoek in Delft. Het onderzoek naar windenergie

hoogwaardige kennis en technologie voor een

in Delft wordt gedaan in het Delfts Universitair

duurzaam energiesysteem en brengt die op de

Instituut voor Windenergie, DUWIND.

Toegang tot windturbine met golf stabilisatie – foto © Ampelmann

Dit is een publicatie van het FLOW-consortium, uitgegeven bij de overhandiging van het Business Plan aan de minister van Economische Zaken en het Innovatieplatform op 2 september 2009. www.flow-windpark.nl

Offshore wind meetmast – foto © We@Sea, Jos Beurskens

Summary. FLOW: Far and Large Offshore Wind 1. Far and Large Offshore Wind FLOW

Recommend Documents