Energiekosten (LCoE) nieuwe windparken op zee bekend

Nederland heeft de ambitie om in 2030 meerdere windparken op zee gereed te hebben, zodat klimaatafspraken worden nagekomen. De toekomstige windparken worden gebouwd op vooraf bepaalde kavels die ten westen van de Noord-Hollandse kust en ten noorden van de Waddeneilanden in zee liggen. BLIX Consultancy en Pondera Consult hebben in opdracht van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat de energiekosten van varianten van deze kavels op zee berekend. Het gaat om de kavels Hollandse Kust (west), Ten Noorden van de Waddeneilanden en IJmuiden Ver.

In de studie zijn kavels met verschillende energiedichtheden (in MW per km2) bekeken. Per kavelvariant is de Levelized Cost of Energy (LCoE) per individuele windturbine berekend op basis van opbrengst berekeningen en een financieel model dat rekent met de meest recente marktprijzen.

 

Wikipedia: The levelized cost of electricity (LCOE) is the net present value of the unit-cost of electricity over the lifetime of a generating asset. It is often taken as a proxy for the average price that the generating asset must receive in a market to break even over its lifetime.

De resultaten van de studie zijn door het ministerie van Economische Zaken en Klimaat besproken met de windbranche. De tender voor het eerste project uit dit onderzoek (Hollandse Kust (west)) is gepland voor 2020/2021.

Ben de Sonneville, onderzoeker BLIX Consultancy: “We zijn trots te hebben bijgedragen aan het optimaliseren van de kavelindeling van de Nederlandse routekaart 2030. Bovendien levert de studie weer nieuwe inzichten op. De resultaten laten zien wat de LCoE is per variant, welke factoren de LCoE beïnvloeden (waterdiepte, zog-effecten en ligging) en in welke deelgebieden binnen de kavels het meest economisch gebouwd kan worden.”

Wind in Vietnam: Nederlandse kansen

De mogelijkheden voor windenergie in Vietnam zijn groot. Volgens een onderzoek van de World Bank was de totale potentie ruim 500 gigawatt – meer dan tien keer de verwachte energiecapaciteit van Vietnam in 2020. De meest windrijke gebieden liggen met name aan de kust en op zee. Op dit moment ligt de focus in Vietnam vooral op onshore en nearshore windenergie.

Wind in Vietnam

Eric Arends, partner bij Pondera Consult, voerde begin dit jaar een baselinestudie uit naar de kansen voor het Nederlandse bedrijfsleven en investeerders in Vietnam. Uit dit onderzoek bleek dat er genoeg kansen liggen, maar dat windenergie in Vietnam zich relatief in de kinderschoenen bevindt:

“Europese en Aziatische investeerders uit onder meer Zuid-Korea en China houden Vietnam in de gaten, zeker gezien de gunstige windomstandigheden in het zuid-oosten van het land. Voor het benutten van offshore mogelijkheden is er nog niet genoeg bekend over het windklimaat en de zeebodem.“

Vooruitlopend op een meerjarenprogramma, waarbij Nederlandse kennis gekoppeld wordt aan Vietnamese mogelijkheden, was Pondera Consult aanwezig bij de Offshore Roundtable op 23 november jl. Eric Arends gaf daar een presentatie over de mogelijkheden en de toekomst van offshore windenergie in Vietnam, en wat de kansen zijn voor internationale, lokale en regionale bedrijven en investeerders. Een van zijn adviezen was dat de Vietnamese overheid een systeem zou moeten ontwikkelen om offshoreprojecten op een gecontroleerde manier te tenderen . Het Nederlandse model, dat heeft geleid tot een sterke reductie van de kosten, lijkt daarvoor een goed startpunt.

‘Zowel Vietnam als Nederland zullen de komende tien jaar een sterke groei van duurzame energie doormaken. De Nederlandse ervaring met het inpassen van die energie in het stroomnet kan voor Vietnam van grote waarde zijn.’

-Eric Arends, Pondera Consult

De toekomst voor Vietnam

Naar aanleiding van de baselinestudie eerder dit jaar was Pondera uitgenodigd om een presentatie te geven over de Nederlandse ervaringen op de ‘Scientific Conference on Renewable Energy and the Operation of the Electricity System’, georganiseerd door de Vietnam Electricity Group (EVN) in samenwerking met de Vietnam Electricity Association en ICASA. .

Eric Arends
Pondera Consult (Eric Arends, links op de foto) in panel op de conferentie

Eind november 2018 waren er 126 duurzame energieprojecten gepland in Vietnam, met een totale capaciteit van bijna 13 GWp. Windenergie maakt daar tot dusver een klein deel van uit. Een van de uitdagingen voor Vietnam is het inpassen van die energie in het nationale elektriciteitsnet.

Volgens Ngo Son Hai – Adjunct-directeur van EVN – zal Vietnam dankzij deze nieuwe projecten te maken krijgen met lokale overbelasting. Dit heeft te maken met het feit dat het stroomnetwerk van Vietnam niet overal gelijktijdig is ontwikkeld. Daarnaast kan de kwaliteit van het energienet onder druk komen te staan (betrouwbaarheid, balans, netvervuiling etc.).

Deze problemen zullen moeten worden opgelost. Het aandeel windenergie in Vietnam moet, volgens het ministerie van Handel en Industrie, groeien tot 6 GW, oftewel 2.1% van de totale elektriciteitsbehoefte, in 2030.

Meer duurzame energie met minder kabels, kan dat?

Bij de ontwikkeling van een nieuw wind- of zonnepark is de aansluiting op het elektriciteitsnetwerk een belangrijk onderdeel van het project. De realisatie van een aansluiting is onder de “Netcode Elektriciteit” een verplichting voor de Nederlandse netbeheerder. Het klinkt simpel, maar doordat er veel nieuwe aansluitingen aangevraagd worden is het voor de netbeheerders geen makkelijke opgave. In de praktijk is momenteel te merken dat in sommige gebieden van Nederland een nieuwe aansluiting niet mogelijk is of erg lang op zich laat wachten.

Voor de projecten die hiermee te maken hebben is deze vertraging natuurlijk erg vervelend, maar dit daagt initiatiefnemers ook uit om slim na te denken over de aansluiting voor nieuwe duurzame energieprojecten.  In deze blog verkennen we wat er mogelijk is om je project aan te sluiten op het elektriciteitsnetwerk.

Aansluiting van meerdere installaties

Niet alleen de mogelijk lange wachttijd, maar ook de kosten van deze aansluiting van windturbines of een zonnepark op het elektriciteitsnetwerk zijn vaak een substantieel onderdeel van het project. Vooral in het geval van zonneparken is het aanleggen van lange kabels moeilijk te dragen door de businesscase. De kosten voor een aansluiting kunnen namelijk behoorlijk oplopen wanneer de afstand tot een regelstation groter wordt. Door gebruik te maken van een bestaande aansluiting of een nieuwe aansluiting te combineren (ook wel bekend als cable pooling) kunnen veel kosten bespaard worden. Ook kan het gecombineerd gebruiken van een aansluiting projecten mogelijk maken die anders flink worden vertraagd, of zelfs helemaal niet gerealiseerd kunnen worden.

Een goed voorbeeld is het combineren van wind- en zonne-energie, maar het combineren van andere technieken van productie en verbruik is natuurlijk ook mogelijk. Het gecombineerd gebruiken van de aansluiting kan een erg interessante optie zijn, doordat de technieken globaal gezien elkaar heel goed aanvullen. Hoe zit dat eigenlijk? De opbrengst van de zonnepanelen komt voornamelijk uit de zomermaanden,  maar de opbrengst van de windturbines vindt juist grotendeels in de wintermaanden plaats (zie afbeelding).

Energieopbrengst zon en wind per maandUiteindelijk komt het erop neer dat in circa 2 tot 3% van de tijd er tegelijk wind- en zonne-energie geproduceerd zal worden op het volledige vermogen. Hierdoor is het technisch gezien goed mogelijk om een zonnepark dichtbij een bestaande windturbine te plaatsen zonder dat de aansluiting moet worden vergroot. Bij een nieuwe aansluiting kunnen er kosten worden bespaard door de aansluiting te combineren.. In sommige gevallen zal een van de installaties beperkt moeten worden om te voorkomen dat de aansluiting overbelast wordt, maar dit kan ruimschoots gecompenseerd worden door de kostenbesparing op de netaansluiting. Daarnaast levert dit maatschappelijk gezien een meerwaarde op door een stabielere energievoorziening, een betere benutting van de beschikbare capaciteit en door minder hoge kosten als het gaat om het aanleggen van meerdere kabels en netverzwaring.

Het combineren van bijvoorbeeld wind- en zonne-energie op dezelfde aansluiting achter de elektriciteitsmeter kan nadat de elektriciteitsoutput van beide installaties op hetzelfde spanningsniveau gebracht zijn. Beide installaties krijgen een eigen brutoproductiemeter en met bijhorende EAN-code. Hierdoor worden in elk geval de Garanties van Oorsprong (GvO) en SDE+ subsidie per productie-installatie uitgekeerd en verrekend. Na de meter delen beide installaties dezelfde kabel richting het distributie- of transmissienet. Hoeveel vermogen er precies bij elkaar aangesloten kan worden is afhankelijk van de situatie.

Meerdere leveranciers op een aansluiting (MLOEA)

Technisch gezien kunnen meerdere functies (bijvoorbeeld zon en wind) dus prima gebruik maken van dezelfde aansluiting. Er moeten echter ook de nodige administratieve acties worden ondernomen, met name om goede PPA’s (stroomcontracten) af te kunnen sluiten.

Bij gecombineerd gebruik van een netaansluiting is namelijk de fysieke elektriciteit die door het net wordt opgenomen (of geleverd) een optelsom van productie-installaties. Dit maakt het correct verrekenen (en met name het voorspellen) van deze elektriciteit voor de leverancier erg lastig. Het is namelijk voor een leverancier op basis van de reguliere meetdata niet zichtbaar welke kWh afkomstig zijn van de windturbine en welke kWh van het zonnepark.

Op 24 maart 2018 is een Codebesluit in werking getreden die ‘Meerdere leveranciers op een aansluiting’ (MLOEA) mogelijk maakt door middel van zogeheten secundaire allocatiepunten. Dit houdt in feite in dat het administratief mogelijk is om voor verschillende installaties de bijbehorende elektriciteitsproductie apart aan een leverancier toe kunnen te wijzen én te contracteren. Deze allocatiepunten zijn in feite extra meetpunten die bij een netbeheerder aangevraagd kunnen worden.

“Technisch gezien kunnen zon en wind prima gebruik maken van dezelfde aansluiting.”

Hiermee kan niet alleen de windenergie apart van de zonne-energie worden afgerekend, al dan niet door dezelfde leverancier, maar kunnen bijvoorbeeld ook een verbruiker en een producent die gebruik maken van dezelfde aansluiting van elkaar gescheiden worden. Dit maakt het mogelijk om bestaande aansluitingen van bijvoorbeeld grote verbruikers te benutten om met een eigen PPA duurzame energie terug te leveren. Voor de gebruikers van de aansluiting kan dit resulteren in een gunstigere PPA.

Heeft u vragen over het gecombineerd gebruiken van een nieuwe of bestaande aansluiting? Of bent u benieuwd of een gecombineerde aansluiting voor uw project interessant is en welke (contractuele) zaken hier bij komen kijken? Neem dan contact op Jorden Hoogeveen of Steven Geujen, wij helpen u graag verder.

Innovatie in de wind [blog]

Tijdens de informatieavonden met omwonenden is er bijna altijd wel iemand die ons benadert met een innovatieve ontwikkeling op het gebied van windturbines. Omwonenden hopen dat nieuwe ontwikkelingen tot stillere of minder in het oog springende modellen gaan leiden. Het gaat hier vaak nog om prototypes of wilde ideeën die nog verre van marktrijp zijn en naar mijn mening dat ook nooit zullen worden, omdat ze technisch nauwelijks uitvoerbaar zijn, lastig schaalbaar of te duur zullen blijven.

Maar er zijn ook innovaties die ik met meer dan gemiddelde interesse in de gaten houd. Een daarvan zijn de zogenaamde airborne windenergie systemen. Airborne windenergie systemen maken gebruik van de constante en hoge windsnelheden op grote hoogte (tussen de 500 m en 12 km).

Airborne windenergie systemen bestaan uit drie componenten. Een grondstation, een kabel en een vlieger of vliegtuig. Bij de meeste systemen zit de generator in het grondstation (a). Deze zet de kinetische energie van het vliegtuig om in elektriciteit. Bij andere systemen (b) bevindt de generator zich juist boven in het vliegtuig en wordt de elektriciteit dus door de kabel naar het grondstation getransporteerd. Een mooi overzicht van (waarschijnlijk) alle systemen die in ontwikkeling zijn is hier te vinden.

In het kader van het 10-jarig bestaan van Pondera en het bijbehorende magazine WIND, hield ik een kort vraaggesprek met Wolbert Allaart (Directeur van Ampyx Power) over de toekomst van airborne windenergie en Ampyx in het bijzonder.

Ampyx Power – vliegeren voor gevorderden

Op een weiland bij Kraggenburg in de Noordoostpolder wordt serieus gevliegerd. Ampyx Power test daar haar huidige prototype met een spandwijdte van 5,5, meter. Dit gebeurt in goede harmonie met de omgeving. Maar wat gebeurt er als er grotere prototypes getest moeten worden? Pondera helpt Ampyx bij het doorlopen van de vergunningen procedure om dat voor elkaar te krijgen.

Waar kwam jullie drive vandaan om met Airborne Wind Energy aan de slag te gaan? Er is toch nog zoveel innovatie mogelijk binnen conventionele windenergie?

Airborne Wind Energy is niet nieuw. Het idee ontstond al vroeg in de 20e eeuw, en is in 1980 gepubliceerd door Miles L. Loyd. Maar pas toen er nieuwe, lichte materialen waren ontwikkeld en computersystemen geen kamers meer vulden, maar op een mini chip pasten, kon dit idee verder uitgewerkt worden. Rond de millenniumwisseling waren alle ingrediënten aanwezig die de daadwerkelijke toepassing van Airborne Wind Energy mogelijk maakten.

Aan de TU Delft vormde professor Wubbo Ockels een onderzoekgroep met als doelstelling om te onderzoeken met welk concept wind op hoogte het beste kan worden geoogst. Richard Ruiterkamp die deze groep leidde, kwam erachter dat met een vaste vleugel in de lucht en een generator op de grond met het minste materiaal de meeste elektriciteit kan worden opgewekt. In 2008 richtte hij Ampyx Power op om een systeem voor stroomopwekking te ontwikkelen op basis van dat principe.

De drive om met Airborne Wind Energy aan de slag te gaan komt voort uit de ambitie om tegen zo laag mogelijke kosten duurzame energie te produceren. Als je maar 10% van het materiaal nodig hebt, komen de kosten lager uit, waardoor productiesubsidies niet meer nodig zijn.

Wat maakt jullie zo overtuigd van het succes van Airborne Wind Energy?

Duurzame stroom kan veel goedkoper worden, goedkoper dan o.a. kolen en gas. Met deze technologie is het mogelijk om op grote hoogte windenergie te oogsten, waar het harder waait en waar de wind constanter is. Daardoor kan met veel minder materiaal (slechts 10%) en met minder impact op de omgeving evenveel stroom worden opgewekt dan met conventionele windturbines. Door deze combinatie van lage kosten, hoge opbrengsten en geringe impact op de omgeving kan de transitie naar duurzame energie versneld worden.

Wij werken volgens een strak schema aan de realisatie van onze doelstelling, stroom produceren tegen de laagste kosten en op een duurzame manier. Het grootste deel van die lange weg ligt al achter ons. Dat is de ontwikkeling van een idee tot een volledig werkend concept. Na zeven verschillende prototypes hebben we nu een toestel dat twee jaar lang is getest en voldoet aan de hoogste veiligheidsnormen van de burgerluchtvaart. Inmiddels bouwen we met verschillende partners aan een volgend 250 kW prototype. In 2020 verwachten we ons commerciële 2MW model klaar te hebben voor zowel on- als offshore toepassing.

Zijn er nog beren op de weg naar de grootschalige uitrol van Airborne Wind?

Het ontwikkelen van een nieuwe technologie is geen eenvoudige opgave. Op verschillende terreinen werken we hard om ervoor te zorgen dat naast de technische risico’s, ook de markt klaar is voor Airborne Wind, dat er een regelgevingskader is en dat we strategische partnerships in de waardeketen ontwikkelen.

Een ander gebied dat constant aandacht nodig heeft, is het ophalen van geld. De snelheid waarin we kunnen ontwikkelen valt of staat bij de financiering van de volgende stappen in het traject. Overheden steunen ons met subsidies, maar daarbij is de inbreng van eigen vermogen altijd uitgangspunt. De grootste investeerder in Ampyx Power is de crowd. In 2013 hebben we voor het eerst een crowdfunding campagne gedaan en we zijn druk bezig met het voorbereiden van een nieuwe ronde waarin we zo’n 1,5 tot 2 miljoen willen ophalen. Investeren kan gewoon via onze website. Iedereen kan al vanaf €1000 een klein stukje Ampyx Power kopen. Met het opgehaalde geld financieren we de bouw en de testcampagne van ons volgende systeem.

Waar staat Ampyx Power als Pondera haar 20 jarig jubileum viert?

Over 10 jaar hebben wij een aantal vroege offshore windparken voorzien van ons eerste commerciële model, de AP 2.0 MW. De eerste projecten met drijvende platforms zijn in gebruik genomen waarmee windenergie ook kan worden ontwikkeld in dieper water. We dingen mee in internationale tenders, produceren een paar honderd systemen per jaar en ons product is tegen die tijd zodanig geoptimaliseerd dat we tegemoet kunnen komen aan de wereldwijd groeiende behoefte aan goedkope duurzame energie.

Kotom: Airborn Wind Energy en Ampyx in het bijzonder heeft de potentie om in de toekomst een serieuze speler op de duurzame energiemarkt te worden. Ik blijf het in elk geval goed in de gaten houden…