Kan energie uit water in Nederland bijdragen aan de doelstellingen om in 2050 geheel fossiel vrij te zijn?
In het artikel hieronder leest u over de verschillende mogelijkheden, om ook in het vlakke Nederland op verschillende manieren met waterkracht duurzame stroom op te wekken.

Inleiding

De energiewereld is in transitie. Duurzame energiebronnen gaan de conventionele energiebronnen vervangen. De ambitie naar 100% duurzaam in 2050 wereldwijd en vooral in Europa is duidelijk in de diverse beleidsplannen uitgewerkt.
De drijfveren van diverse instanties en bedrijven zijn divers en worden uitgebreid bediscussieerd. Ecologische en economische aspecten, zoals het opraken van de fossiele bronnen en de opwarming van de aarde, zijn daarbij belangrijke thema’s. Het is al lange tijd duidelijk dat duurzame energie rendabel is, zelfs goedkoper dan fossiele energie. En inmiddels heeft ook het conservatievere deel van het bedrijfsleven de verduurzaming ingezet. Beursanalisten geven winstwaarschuwingen voor bedrijven die niet meegaan.

Europa heeft misschien wel de belangrijkste motivatie, aangezien zij als innovatieve unie voorop wil lopen, maar ook door haar tekort aan fossiele energiebronnen. Daarnaast is er een financiële overweging: Europa kan met het zelf opwekken van duurzame energie in de toekomst hoge kosten voor import van (fossiele) energie beperken of zelfs vermijden. Jaarlijks wordt bijna 500 miljard euro aan fossiele brandstoffen geïmporteerd en worden ook tientallen miljarden euro’s subsidie gegeven op (energie uit) die fossiele bronnen; ook die uitgaven kunnen met de transitie worden bespaard.

Energie uit Water

In de wereldwijde duurzame energieopwekking levert de traditionele waterkracht (energie uit
stuwmeren) het grootste aandeel van zo’n 60%, maar ook zonne- en windenergie groeien sterk.
Andere technologieën, zoals getijdenenergie, zullen op termijn een belangrijke bijdrage gaan leveren.
Energie uit water en vooral getijdenenergie is specifiek interessant, omdat het beschouwd wordt als één van de vormen van base load supply: een energievorm die het continue veranderende profiel van energievraag flexibel en betrouwbaar kan balanceren met die van energieproductie. Het is daarmee één van de basis technologieën voor de vervanging van (energie uit) fossiele brandstoffen.

Nederland kent een relatief beperkt potentieel aan waterkracht: enkele procenten van de totale vraag. Het blijft echter een belangrijke vorm van energieopwekking; niet alleen in verband met de genoemde bijdrage aan de base load supply, maar vooral ook als onderdeel van onze wereldwijde reputatie als Watermanager van de Wereld: Nederlandse bedrijven worden nu al gevraagd voor projecten op het gebied van Energie uit Water.

De industrie van getijden- golfenergie is inmiddels zeer ver ontwikkeld, maar kent (uitzonderingen daargelaten) nog geen technologie die op geschikte schaalgrootte voor Europese kostenniveaus volledig commercieel is. In de komende jaren zullen meerdere technologieën echter die status wel behalen. Terwijl in de landen om ons heen, vooral het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk, vrije stromingstechnologie een grote vlucht neemt, worden in Nederland de zogenaamde Energiedijken (Engelse term: Blue Barriers) ontwikkeld. Beperkt door geringe getijdenverschillen, zien we hier dat Nederland met zeer innovatieve technieken haar reputatie op het gebied van watermanagement wederom waarmaakt.

Energiedijk / Blue Barrier

Getijdenenergie omvat een aantal verschillende varianten met ieder hun eigen technische, ecologische en economische implicaties en de ontwikkeling van getijdenturbines is in volle gang. Op offshore locaties worden veelal turbines in vrije stroming geplaatst. Een energiedijk is een waterkering die waterbeheer en veiligheid garandeert en combineert met een getijdencentrale. Aan de energiekant vormt de (onshore) Blue Barrier een civiele constructie die de stroming kanaliseert naar de turbine-installatie, waarmee de turbinevermogens en bijbehorende energieopbrengsten kunnen worden geoptimaliseerd. Door de gedwongen stroming van onshore locaties is het rendement hoger vergeleken met vrije stroming die gebruikelijk is bij offshore locaties.

Historie

Hoewel niet iedereen dit beseft, is energie uit water de oudste vorm van duurzame energie; de traditionele waterkracht (energie uit rivieren) stamt uit het begin van de 19e eeuw in de vorm van de stuwdammen overal in de wereld. In bergachtige gebieden vormen deze reusachtige bouwwerken een enorme energiebron, maar hebben ook een behoorlijke impact op de natuur: met name de nieuwe waterhuishouding vóór (stuwmeren, wateroverschot) en achter de dam (gewijzigde loop van de rivier, droogtes). Daarnaast kennen deze centrales in het algemeen een relatief hoge vissterfte, aangezien deze ecologische aspecten van oudsher c.q. in de betreffende regio’s in minder mate aan de orde waren/zijn.
De modernere vormen van energie uit water kennen deze nadelen niet of veel minder.
Visvriendelijkheid en impact op de omgeving in het algemeen zijn belangrijke voorwaarden bij de vergunningverlening van de projecten. De getijdenenergieturbines en Blue Barrier-technologie in het bijzonder, zijn specifiek hierop ontworpen.

Ook getijdencentrales bestaan al enkele decennia: de eerste grootschalige centrale, in rivier de Rance in Frankrijk is al operationeel sinds 1966. De tweede werd pas in 2011 gerealiseerd bij het Sihwa-meer in Zuid-Korea. De beide centrales zijn gebaseerd op de conventionele waterkrachtturbines en werken alleen in één richting, bij eb.

De eerste ‘moderne’ getijdencentrale is in 2015 gerealiseerd in Nederland! In de
Oosterscheldekering. Deze is veel kleiner van grootte (1,2 MW), maar is een eerste stap naar veel grotere projecten in de toekomst.

Getijdencentrale Brouwersdam

Het Grevelingenmeer behoort tot één van de mooiste plekjes in Nederland. Het is een plek waar toerisme in diverse vormen wordt gecombineerd met de flora en fauna in het Natura2000-gebied. Ingesloten door de Grevelingendam aan de Krammerzijde en de Brouwersdam aan de Noordzeezijde, is dit het grootste zoutwatermeer in West-Europa. Het meer is door de insluiting echter ook ‘dood’: doordat er weinig beweging in het water is, is het zuurstofgehalte vooral op grotere waterdieptes vrijwel nihil. De Brouwersdam krijgt daarom in 2020 een afsluitbare doorlaat, net als de Oosterscheldekering.
Het is de ambitie van de provincies Zuid-Holland en Zeeland, Rijkswaterstaat en de omringende gemeenten Goeree-Overflakkee en Schouwen-Duiveland om van de Brouwersdam een energiedijk te maken. Met de zich snel ontwikkelende technologie van energiedijken zal het potentieel van de Brouwersdam ongeveer 100MW zijn, wat voldoende elektriciteit kan genereren voor ongeveer 100.000 huishoudens.

Tidal Technology Center Grevelingendam

Om een goede afweging van de verschillende technologische opties mogelijk te maken vóór een
grootschalige inpassing in de Brouwersdam (en elders), ontwikkelt BT Projects het Tidal
Technology Center Grevelingendam (TTC-GD) aan de sluis in de Grevelingendam, de Flakkeese
Spuisluis. Naast de test-, demonstratie en certificeringsfaciliteit zal TTC-GD getijdenturbines aanschaffen met een totaal geïnstalleerd vermogen van ongeveer 5 MW, voldoende voor de stroomvoorziening van ongeveer 5.000 huishoudens. Het getijdencentrum zal worden geopend in de zomer van 2017.

Tidal Lagoons (Wales, Schotland (VK)

Aan de westkust van het Verenigd Koninkrijk, grenzend aan de Atlantische Oceaan, ziet men enorme getijverschillen van 8 tot soms wel 15 meter. Het levert een enorm potentieel aan getijdenenergie op. De ontwikkeling van offshore getijdenenergieprojecten groeit gestaag, al kennen deze projecten nog hoge risico’s en kosten. Grootschalige uitrol zal nog enkele jaren op zich laten wachten. Op kortere termijn zijn kunstmatig aangelegde Blue Barriers haalbaar.

In de ringvormige Blue Barrier wordt door het tegenhouden van het enorme verval een lagune gecreëerd met een veel meer beschutte water-omgeving, geschikt voor bijvoorbeeld toerisme, kweek van vissen en zeeschelpdieren, watersporten en waterrijke kunst. De Blue Barrier heeft een enorme potentie door het enorme getijverschil. Een eerste zogenaamde Tidal Lagoon van zo’n 300 – 500 MW wordt gepland bij Swansea Bay, in ca. 2023.

Waterkracht (rivierenergie)

De innovatieve Blue Barrier-technologie is in aangepaste vorm ook een uitstekende basis
voor moderne waterkracht. De rivieren in Nederland met hun langzaam stromend water en geringe verval kunnen hiermee rendabel worden ingezet voor energieopwekking. Naast de efficiënte technologie kenmerkt de moderne waterkrachtcentrale zich door een betere inpassing in de omgeving, visvriendelijkheid, etc.

De eerste projecten met deze technologie zullen in 2016 worden gerealiseerd in St Michielsgestel (‘Dommelstroom’) en in de stuw in Doesburg. Het zijn de eerste projecten van een lange reeks.
Deze waterkrachtprojecten zijn door hun omvang zeer geschikt voor crowdfunding; het project in Doesburg zal zelfs met de postcoderoos-regeling worden uitgevoerd.

Marktpotentie

Hoewel de markt voor waterkracht en getijdenenergie in Nederland als relatief klein wordt beschouwd, is deze niet onaanzienlijk. Het totale potentieel aan getijdenenergie op korte termijn bedraagt zo’n 150 MW, inclusief de reeds genoemde getijdencentrale in de Brouwersdam. Voor de langere termijn (2040/2050) is de verwachting dat 1000 MW kan worden geïnstalleerd.

Waterkracht kent een vergelijkbare potentie. Het zijn dan vaak kleinere projecten, van enkele Megawatts, maar veel groter in aantal.

Energie uit water is voor Nederland vooral een bijdrage aan het totale energiesysteem als Base Load Supply. Daarnaast is de technologie een waardevolle aanvulling op onze reputatie als Watermanager van de Wereld.

Volg BT Projects op Twitter.

Meer informatie omtrent BT Projects vindt u hier.