Dobberende centrale op wind en golfslag

energie | Windmolenparken verhuisden van land naar kust naar zee. Brengt de drijvende wind- en golfkrachtcentrale de energie van de toekomst?

De laatste jaren zijn de eerste dobberende windmolenparken verschenen, bijvoorbeeld in Japan. Kernenergie had daar haar populariteit na de ramp in Fukushima wel verloren, maar gefundeerde turbines bleken geen goed alternatief: het continentaal plat duikt direct voor de Japanse kust de diepte in. Dus werd een proef gestart met drijvend windboeren. Ook op andere plekken in de wereld, zoals in Noorwegen en Portugal, raakte deze nieuwe vorm van energiewinning in zwang.

Het traject dat de winning van windenergie aflegt, vertoont een opvallende parallel met dat van olie en gas. De eerste projecten begonnen op land, verplaatsten zich later richting kust en weken uiteindelijk uit naar drijvende platforms, verder de zee op.

In Japan is de overgang naar drijvende centrales vooral ingegeven door de diepte van de zee. Tot zo'n vijftig meter is het goed te doen om turbines in de bodem te funderen, maar veel dieper dan dat wordt onrealistisch duur of technisch onuitvoerbaar. In Nederland zijn we gezegend met een ondiepe kustlijn; afgaand alleen op dieptemeters kunnen wij nog naar hartelust windmolenparken planten. Maar veel andere landen hebben die optie niet.

Daar komt bij dat het op open zee harder waait dan op of dichtbij land. Drijvende turbines, ver van de kust, genereren tot circa 50 procent meer stroom. Bovendien: uit het zicht betekent ook uit het hoofd. In binnen- en buitenland bestaat veel lokaal protest tegen de molens: ze zijn lawaaiig, ze verpesten het uitzicht, ze maken ons ziek. Met de diepzeeparken verliezen deze tegengeluiden hun relevantie.

En zelfs het zeeleven is beter af, denkt hoogleraar aan de Wageningen Universiteit Han Lindeboom, die als maritiem ecoloog bij de aanleg van meerdere windparken is betrokken. "Vaste offshore-turbines veranderen de bodemstructuur en het ecosysteem blijvend." Met drijvende platforms is die invloed volgens hem aanzienlijk kleiner, omdat de vlotten alleen met een paar ankers vastliggen.

Een ander voordeel dat Lindeboom noemt is dat de platforms verplaatsbaar zijn, mochten zich onvoorziene gevolgen voordoen, zoals de verstoring van een vogeltrek. "Vaste windmolens komen de volgende 25 jaar niet meer van hun plek."

Energie uit golfkracht

Is er dan niets op deze innovatie af te dingen? Toch wel. Een aanzienlijk manco is de slechte begaanbaarheid. Ten eerste zijn de diepzeeplatforms alleen bereikbaar per boot, en zelfs dan is het nog maar de vraag of een reparateur het redt tot de turbine. Een niet-gefundeerd platform is vanzelfsprekend instabiel. Zeker op open zee, waar het water woest is, en de golven hoog.

Hier betreedt de Deense hybride het toneel. Het was in 2004 dat een paar Deense uitvinders een patent aanvroegen voor de Floating Power Plant. In essentie verschilde hun idee weinig van een handjevol andere projecten, behalve dat deze centrale niet alleen wind moest oogsten. De energietoevoer zou worden aangevuld met golfkracht. De Denen hadden het ontwerp voor het allereerste hybride platform. En dat had meer voordelen, zou blijken, dan alleen een grotere stroomopbrengst.

De andere spelers op de drijvende windmolenmarkt zijn op zoek naar zeezones met veel wind maar een zo stil mogelijk wateroppervlak, terwijl de Floating Power Plant juist gedijt bij een ruige zee.

De algemeen manager, Chris McConville legt uit: "De machines die waterkracht omzetten in energie absorberen de golfslag. Hierdoor is het water aan de achterkant van het platform kalm, de golven hebben zeker de helft van hun hoogte verloren. We creëren een soort haven, midden op zee, waar we probleemloos met een bootje aan kunnen meren."

Dit is een belangrijk voordeel. Stel, zegt McConville, dat een van de turbines toe is aan onderhoud. De reparatie hoeft op zichzelf misschien maar een uur te duren, maar er woedt een storm die dagen aanhoudt. Een windmolen zonder hybride platform is dan langdurig buiten gebruik. Het uitzitten van zwaar weer loopt volgens McConville gemakkelijk in de miljoenen.

Extreem wilde zee

Over geld gesproken: de uitvinding van de Denen is ook geen koopje. Omdat het concept nog jong is, zijn de kosten hoog. Proefplatforms hebben de afgelopen jaren alle testen doorstaan, de eerste twee commerciële projecten zijn onderweg. In 2018 begint de bouw van drijvende centrales voor de kust van Schotland en Wales, maar de stroomprijs van deze lichting energie-eilanden zal tussen de 60 en 80 procent hoger liggen dan we nu van windboerderijen gewend zijn.

Bij een derde opdracht, zegt McConville, zijn de kosten waarschijnlijk al vergelijkbaar. De constructie is nog steeds duurder, maar levert uiteindelijk ook meer op. Ter vergelijking: de windturbines die het bedrijf gebruikt leveren op zee normaliter vijf tot acht megawatt stroom. Door golfkracht komt daar in het Deense ontwerp nog zeker twee megawatt bovenop: "Tot drieënhalf, bij een extreem wilde zee", aldus McConville. Bovendien resulteert de combinatie van de twee bronnen in een meer continue energie-aanvoer. Als de wind gaat liggen, blijft de golfslag nog wel even krachtig.

Dus richten McConville en zijn collega's hun pijlen op regio's met diepe oceanen, storm en golfslag. Hij somt op: de westkust van de Verenigde Staten, Ierland en Noorwegen, Japan, Australië, Zuid-Afrika, Zuid-Amerika. Allemaal gebieden die er, volgens de Denen, goed aan zouden doen te investeren in hun stroomgenererende platforms. "Denemarken zelf is geen goede optie", lacht McConville een beetje gegeneerd. Te ondiep.

Lees ook de blog 'Drijvende windmolens in alle soorten en maten' van Vincent Dekker op Trouw.nl. Zoek op 'Vincent Wil Zon'.

Hoe werkt de Floating power plant?

Het energievlot ligt half op, half onder het wateroppervlak. De commerciële platforms krijgen een kruisvorm, met op een van de armen een windturbine en aan de basis van het platform vier golfkrachtomvormers. Die passen zich aan aan de golfslag: ze draaien naar waar de meeste waterkracht vandaan komt. Dat kan omdat de drijvende centrale alleen met kettingen ligt verankerd in de zeebodem.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden