Na wind komt zon: Noordzee moet energiefabriek worden

©Jonas Lampens

Ligt het straks vol zonnepanelen tussen de windparken? De internationale race naar zonne-energie op zee barst los. En de Belgen doen mee, met een eerste test op de Noordzee na de zomer.

‘Nee, over hoe het eruitziet, kan ik nog niets zeggen’, zegt Tine Boon, ingenieur bij Tractebel, de engineeringdochter van ENGIE. ‘Confidentieel.’ Boon leidt MPVAqua, het eerste Belgische project voor zonnepanelen op zee. Het consortium erachter - met behalve Tractebel ook de Vlaamse baggeraars Jan De Nul en DEME en de Universiteit Gent - heeft na twee jaar onderzoek en ontwikkeling een prototype klaar om te testen voor de kust van Oostende. Een primeur voor de Noordzee. ‘We mikken op het najaar.’

De Noordzee als nieuw wingewest

De blauwe economie is een onbekende sterkhouder in Vlaanderen. In onze elfde provincie liggen oplossingen voor de klimaat-, de energie- en de grondstoffenproblematiek. De Tijd gaat op zoek naar de nieuwe inzichten en ontwikkelingen op de Noordzee.

Het ontwerp tot dan afschermen van pottenkijkers is geen overbodige luxe. ‘Zonnepanelen op volle zee leggen gebeurt vandaag nog niet’, legt ze uit. ‘Maar op verschillende plaatsen lopen testen. In Nederland zijn ze ermee bezig en in Noorwegen hebben ze aangekondigd dat ze voor het einde van het jaar een proefproject willen installeren. Voor zover we kunnen zien, pakt iedereen het anders aan. Welke technologie het haalt, ligt dus nog open.’

‘De basis is er natuurlijk wel’, zegt ze. ‘We weten hoe we de energie van de zon kunnen capteren en omzetten. Die technologie verbetert nog elke dag.’ Er bestaan ook al drijvende systemen op water: wereldwijd zijn er al succesvolle projecten op meren en in lagunes. Tractebel (581 miljoen euro omzet, 5.000 werknemers) heeft daar ervaring mee. Het bedrijf was betrokken bij het eerste drijvende zonnepanelenpark in Indonesië, dat vorige week in gebruik werd genomen: een installatie op het Cirata-meer die voor 50.000 gezinnen stroom moet opwekken.

Zonne-energie opwekken op zee lijkt dan ook de logische next big thing. Zeker nu in de transitie naar meer groene energie almaar nadrukkelijker wordt gekeken naar de zee. De Europese Commissie mikt tegen 2030 op een vervijfvoudiging van de huidige geïnstalleerde capaciteit van offshorewindparken (tot 60 gigawatt). Tegen 2050 moet dat nog eens maal vijf gaan (tot 300 gigawatt). De groei moet komen van meer parken, krachtiger turbines en naast vaste molens ook drijvende systemen, die toelaten om dieper op zee te bouwen.

Robuust

Maar dat is niet het enige. Behalve wind komen ook andere energiebronnen op zee in beeld. Steeds meer proefprojecten richten zich op zon, getijden en golven (zie inzet), en in futuristischer scenario’s zelfs op energie opwekken uit algen of uit temperatuurverschillen in het water. Europa wil tegen 2030 1 gigawatt halen uit die nieuwe technologieën voor zogenaamde offshore renewable energy (ORE). Tegen 2050 moet dat al 40 gigawatt zijn.

‘Zon biedt zeker op korte termijn veel potentieel’, zegt Boon. ‘Precies omdat we de basistechnologie al hebben. Bij bijvoorbeeld golfenergie is dat anders: hoe je van golven op een efficiënte manier elektriciteit kan maken, daarvoor is er op dit moment nog geen standaard.’

We hebben het systeem zelfs getest in een windtunnel, want de zonnepanelen mogen niet gaan vliegen als een kite.
Tine Boon
Ingenieur Tractebel

Maar eerst moet een belangrijke noot gekraakt worden: de engineering. ‘Bij alles wat je offshore installeert, geldt dat het voldoende robuust moet zijn. Wat niet stevig genoeg is, slaat genadeloos kapot.’ Het elektrisch circuit moet voldoende beschermd zijn. Het systeem moet bestand zijn tegen het zoute water - de duivel op zee: corrosie! -, de kracht van de golven en de wind. En dat is allerminst evident.

‘We hebben zelfs tests gedaan in de windtunnel van het Von Karman Instituut in Brussel’, zegt Boon. ‘Want het is natuurlijk niet de bedoeling dat het systeem gaat vliegen zoals een kite.’ De panelen moeten blijven liggen bij hevige wind, maar toch flexibel genoeg zijn om mee te bewegen met de golven.

‘Je wil ook niet te veel onderhoud, want dat betekent boten heen en weer sturen en dat kost handenvol geld. De prijs is sowieso een issue, want je kan niet verantwoorden dat je vlotter drie keer zo duur is als de panelen die erop liggen. Dat heeft ons verplicht het allemaal simpel te houden en elke gram gewicht te besparen waar we konden.’

Zo zag u de Noordzee nog nooit

Nergens ter wereld wordt de zee drukker bevaren en meer gebruikt dan onze Noordzee. En het wordt nog drukker. Met nog meer schepen en windmolens, zeeboerderijen, zwermen drones en een hoop kabels. Op de beperkte ruimte die er is, vraagt dat puzzelwerk en veel creativiteit.

Lees in ons interactieve artikel hoe dat lukt.

Hoge verwachtingen

Veel engineering en onderzoek heeft uiteindelijk geleid tot het prototype dat straks de zee op gaat. Daarna is het zaak zo veel mogelijk te meten en te monitoren, om een beter zicht te geven op het potentieel rendement. ‘In het slechtste scenario is dit een nichemarkt’, zegt Boon. ‘Een technologie voor eilanden die nu hun energie halen uit de import van diesel.’

Al liggen de verwachtingen wel degelijk hoger. Op basis van computermodellen schatten onderzoekers van de universiteit van Utrecht dat het rendement van zonnepanelen op zee 13 tot zelfs 18 procent hoger ligt dan op land, dankzij de lagere temperaturen op zee die een oververhitting van het systeem tegenhouden en het feit dat er minder wolken zijn.

‘Het is ook de perfecte aanvulling op windenergie’, zegt Boon. ‘De windparken zijn er al, die ruimte is gereserveerd voor energieproductie. Als je die voor de helft vol legt met zonnepanelen, kan je de opbrengst van de zones volgens onze berekeningen nog eens verdubbelen. We rekenen de helft, want je wil natuurlijk niet al het zonlicht wegnemen van het zeeleven. Met de milieu-impact houden we van bij het begin rekening. Maar misschien is er zelfs niet eens zoveel nodig, als de technologie van de zonnecellen nog performanter wordt.’

Voor België is het bijkomende potentieel belangrijk. Vandaag is hier al voor 2,2 gigawatt aan windmolens op zee geïnstalleerd, die zo’n 10 procent van ons totale elektriciteitsverbruik kunnen dekken. Met een nieuwe concessie, die de komende jaren in gebruik wordt genomen, kan dat nog eens verdubbelen. Maar daarna is de plaats op ons kleine stukje Noordzee op. De optie om met zonnepanelen de capaciteit in de windparken nog eens maal twee te laten gaan, biedt dan een interessante uitweg.

Leergeld betalen

De verwachtingen voor offshore renewable energy (ORE) liggen hoog. Europa droomt ervan tegen 2050 10 procent van de elektriciteitsbehoefte in te vullen met golf- en getijdenenergie en nog eens 15 procent met zonneparken op zee. Maar daarvoor is nog veel ontwikkeling nodig. En dat lukt niet zonder slag of stoot.

Het West-Vlaamse Laminaria was de voorbije jaren een van de leidende spelers in de ontwikkeling van golftechnologie. Het bedrijf deed tests in Oostende voor een prototype in Schotland (de golven in de Belgische Noordzee zijn niet hoog genoeg), dat in het kader van het Europese project Encore-2 getest zou worden.

Encore-2 loopt sinds begin 2020 en trekt tot midden 2022 9,5 miljoen euro uit voor ORE-experimenten langs het Kanaal en in de Noordzee. Maar de test in Schotland kwam er uiteindelijk niet, door technische en regelgevende complicaties. Laminaria ging in vereffening. De opgebouwde expertise resulteerde wel in een nieuw project, AllWaves, dat in Knokke een kunstmatig meer bouwt voor surfers.

Lijnen voor mosselen

Niet alleen plaatsgebrek speelt een rol. Ook om kosten te drukken en de natuur minder te belasten wordt almaar meer gezocht naar manieren om activiteiten op zee te combineren. ‘Meervoudig ruimtegebruik is een belangrijk topic’, zegt Boon. ‘Daar willen we maximaal op inzetten. Niet alleen door de combinatie van zon en wind in één zone. In ons design voorzien we ook de optie voor aquacultuur.’

Een unicum, benadrukt Margriet Drouillon, die als business developer van de Universiteit Gent de uitwerking daarvan coördineert. ‘Er komen aan het systeem een aantal lijnen voor mosselen, met daaronder mandjes voor oesters. Bij dat pionieren komt wel wat kijken, biologisch en technisch. Is de opstelling bestand tegen de stevige stroming in de Noordzee? Maar ook wat betreft budgettaire integratie: wie betaalt wat, hoe moet je je verzekeren?’

Om de aquacultuuropstelling een heel seizoen te kunnen testen, blijft het prototype een jaar in het water. Daarna kan het snel gaan. ‘Niet dat we per se de eerste ter wereld willen zijn, maar laat ons zeggen toch wel bij de eerste vijf’, zegt Boon. Over een paar jaar moet een eerste commerciële toepassing mogelijk zijn.

MVPAqua mikt eerst op een installatie in de Belgische Noordzee. ‘Daarna kijken we naar heel Europa. De markt moet zich nog ontwikkelen, maar de mogelijke groei is enorm. En de kracht van dit consortium is dat we een pak expertise hebben in offshore-energie.’ MPVAqua werkt met een budget van 2 miljoen euro, 40 procent daarvan komt van de partners en 60 procent van het Vlaams innovatie-agentschap VLAIO, via de Blauwe Cluster.

This is the sound of sea

De Sloveense kunstenares Robertina Šebjanič reist sinds 2016 de wereld rond om onderwatergeluiden op te nemen. Ze brengt de impact van de toenemende scheepvaart en andere menselijke activiteiten op zee in kaart. Beluister haar soundscape van de Noordzee in de Venetiaanse Gaanderijen in Oostende.

'Aquatocene' loopt van 8 tot en met 31 mei. Gratis te bezoeken tijdens het weekend en op feest- en brugdagen, tussen 12 en 18 uur. Venetiaanse Gaanderijen, Zeedijk Oostende.

De installatie is een samenwerking van Gluon en De Tijd.

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie