Komt er een energie-atol in de Noordzee?

Op 20 juni 2023 kwamen de partners in het project Alpheus samen in Braunschweig om de tussentijdse resultaten te bespreken. De Blauwe Cluster nam als lid van de externe adviesgroep deel aan de consortiummeeting.

Uitgangspunt

Er zijn zowel technische, economische, ecologische als ruimtelijk-sociale redenen waarom een energie-atol met valmeer op de Noordzee ondanks verschillende plannen nog nooit gerealiseerd is. Technisch gezien bleek de geringe efficiëntie van bestaande pomp-turbine systemen bij lage vervallen een hypotheek te leggen op de rendabiliteit. 

Het Alpheus project ontwikkelt daarom via modellering en proeven omkeerbare pompen die beter presteren bij lage vervallen. De onderzoeksgroep “Dynamical Systems and Control” van Universiteit Gent, Campus Kortrijk werkt aan een PTO systeem (PTO=Power Take Off) die aangesloten kan worden op de omkeerbare pompen om efficiënter elektriciteit te genereren uit het verval van het water en sneller te kunnen omschakelen. 

Projectverloop

Na de modelberekeningen en tests van de afzonderlijke systemen, worden de componenten aan elkaar gekoppeld in een schaalopstelling om zo een reële situatie op zee na te bootsen. Door leveringsproblemen heeft de gecombineerde test aanzienlijke vertraging opgelopen. Momenteel worden er snel vorderingen gemaakt, waardoor in het najaar een volledig geïntegreerd systeem zal getest worden aan TU Braunschweig.

In tussentijd is het onderzoek naar geschikte plaatsen voor een energie-atol in de territoriale wateren van België, Nederland, Duitsland, Denemarken en Frankrijk afgerond. Dit is uitgevoerd door de universiteit van Stuttgart samen met TU Delft. Voornamelijk twee locaties in de Nederlandse Noordzee dichtbij de toekomstige windparken lijken daarbij interessant.

Voordelen 

Er werd ook ingegaan op het verschil tussen valmeren en batterijen met betrekking tot de stabilisatie van het net en de zogenaamde net-ondersteunende diensten die dergelijke oplossingen kunnen bieden. In Duitsland zijn er al diverse batterijparken actief, waardoor de huidige markt als verzadigd is, maar de vraag zal naar verwachting de komende jaren sterk groeien met de hogere energieproductie uit zon en wind. 

Het grote voordeel van een valmeer/energie-atol ten opzichte van een batterijpark is de langere levensduur (100 jaar versus 15 jaar). De reactietijd (inertie) van het systeem is ook een belangrijke factor, en die wordt nog verder onderzocht door het consortium.

Uitdagingen

De bouw van een energie-atol is vanuit bouwtechnisch oogpunt zeer uitdagend. Het consortium ontwikkelt een ontwerp bestaande uit een ringdijk van betonnen caissons die op zee afgezonken en gevuld worden. De bouw van dergelijke grote constructies vergt niet alleen grote hoeveelheden materiaal (zand, cement) maar ook veel plaats op land voor de bouw en de tijdelijke opslag. 

De Franse partner uit het consortium, Université de Pau et des Pays de l’Adour, heeft de gevolgen berekend van een (gedeeltelijke) breuk van de dam, hoe groot de vloedgolf is bijvoorbeeld en of dit een bedreiging is voor kustbewoners en scheepvaart.

Stand van zaken

Het project krijgt langzaam maar zeker vorm, de eerste resultaten worden gepubliceerd en in het najaar wacht de spannende test van het schaalmodel in Braunschweig. De resterende tijd wordt ook gebruikt om alle onderzoeksresultaten samen te brengen en een economisch model te ontwikkelen.

Dit project kwam tot stand dank zij financiële steun van de Europese commissie, onder EU grant agreement No 883553.