Zo halen we
energie uit water
​
Onze belangrijkste pijlers
-
Waterkracht
-
Getijdenenergie en oceaan stroming
-
Golfenergie
-
Thermische energie uit zee
-
Energie uit zoutgradiënt
Waterkracht
Tussen het punt waar het water via de rivieren ons land binnenstroomt en waar het in zee uitstroomt, zit een verval. Voor de Rijn is dat ongeveer 10 meter en voor de Maas 45 meter. Om onder andere de bevaarbaarheid te kunnen blijven garanderen, zijn er op diverse plaatsen in het Nederlandse rivierennetwerk stuwen en sluizen aangelegd. Dat biedt kansen voor energieopwekking zonder het landschap en/of de rivieren extra aan te tasten. Dit kan met visveilige laagverval turbines, geïntegreerd in kustwerken of in de vrije stroming.
​
Laagverval, visveilige waterturbines.
Visveilige waterturbine
Laagverval, visveilige waterturbines.
Potentiële energievoorraad
De productie van elektriciteit uit afstromend water is afhankelijk van het verval en de hoeveelheid water dat door de rivier wordt afgevoerd. Gegeven het gemiddelde debiet dat door Rijn, Maas en overige rivieren wordt afgevoerd, en gegeven het verval dat het afstromende water overbrugt, is de potentiële voorraad 3 TWh per jaar. Hiermee kunnen meer dan 1 miljoen Nederlandse huishoudens van stroom worden voorzien.
Getijdenenergie
De maan, de aarde, de zeeën en de zwaartekracht zorgen samen voor getijden. Het getij is één van de belangrijkste krachten voor de stroming van water. Getijdenenergie is energie die uit het verschil tussen eb en vloed wordt gehaald. Stromend water kan op vrij eenvoudige manier omgezet worden in elektrische energie. Dit kan op twee manieren: via getijdenstroming en getijdenbassins.
​
​
Getijdenstroming
Een getijdencentrale bestaat uit turbines in het water. De werking van een waterstromingsturbine is vergelijkbaar met de werking van een windmolen. Voor Nederland zijn de Noordzee rond de Waddeneilanden en de delta het meest geschikt voor getijdenstroming.
​
​
​
Getijdenbassins
​
Bij bassins wordt het vloedwater achter een dam ‘gevangen’. Dit gebeurt door het water eerst in de dam te laten lopen. Als de hoogste stand bereikt wordt, sluiten de sluisdeuren. Het water blijft in het bekken achter. Als het waterverschil voor en achter de dam hoog genoeg is dan worden de deuren opnieuw geopend. Het water stroomt langs de turbines, die gekoppeld zijn aan generatoren, terug naar zee.
​
​
Getijdenturbine van Tocardo
Luchtfoto Oosterscheldekering
Een getijdenturbine met slimme bladen wekt energie op uit het getijverschil
Getijdenturbine van Tocardo
Potentiële energievoorraad
De potentie voor getijdenenergie in Nederland wordt geschat op op 250
GWh. Dit is genoeg voor 100,000 Nederlandse huishoudens. Deels is dit te realiseren in kustverdedigingswerken zoals de Oosterschelde dam en deels in vrije stromingsopstellingen in vernauwingen zoals de Westerschelde en de stroomgeulen tussen de Waddeneilanden. Ook de Zeeuwse windparken op zee bieden op termijn potentie, net als de getijdenbasins.
​
Een groot getijdenbassin van 50 km lang zou jaarlijks 30 TWh kunnen opwekken, waarmee de equivalent aan 11 miljoen huishoudens van stroom voorzien zouden kunnen worden.
Oceaanstroming
Oceaanstromingen zijn vaak constant in richting, snelheid en stroming, en ze vervoeren grote hoeveelheden energie. Oceaanstromingen worden voornamelijk gevormd door de rotatie van de aarde (Coriolos effect), variaties in de zeebodem en de verschillen in temperatuur en zoutgehalte.
Er zijn vijf grote oceaanbrede gyres: de Noord-Atlantische, de Zuid-Atlantische, de Noord-Pacifische, de Zuid-Pacifische en de Indische Oceaan. Elke gyres wordt geflankeerd door een sterke en smalle "westelijke grensstroom" en een zwakke en brede "oostelijke grensstroom".
Potentiële energievoorraad
Het totale wereldwijde vermogen in oceaanstromingen is geschat op ongeveer 5.000 GW, met vermogensdichtheden tot 15 kW/m2. Enkele voorbeelden van bekende oceaanstromingen zijn de Golfstroom, de Agulhasstroom, en de Kuroshiostroom. In de EU, US, Japan en China worden oplossingen ontwikkeld en getest om deze constante stroming om te zetten. Gezien de relatief lage stromingsnelheden ten op zichte van getijdenstromingen, wordt vooral gekeken naar onderwater vlieger oplossingen.
Golfenergie
De golven in zee zijn altijd in beweging, onafhankelijk van wind of zon. Voor de opwek van duurzame stroom is golfenergie daarom een betrouwbare bron. De kracht die vrijkomt drijft turbines aan.
Zoals we windmolenparken in zee aanleggen, kunnen we ook golfenergie-installaties in zee aanleggen. Combinaties met de al bestaande windmolenparken bieden natuurlijk hele mooie synergievoordelen.
Slow Mill bestaat uit een drijver met wieken die variabel verbonden zijn met een anker op de zeebodem.
Deze batterij slaat energie op en is een modulaire oplossing voor op de zeebodem
De golfomvormer naar energie van Symphony Wave Power
Slow Mill bestaat uit een drijver met wieken die variabel verbonden zijn met een anker op de zeebodem.
Potentiële energievoorraad
Een manier om energie op te wekken in de Noordzee zonder dat hiervoor extra ruimte gemaakt moet worden is door golfenergie converters te plaatsen aan de randen van de windparken op zee. Op deze manier kan er jaarlijks 2.6 TWh opgewekt worden, genoeg om 1 miljoen Nederlanse huishoudens van stroom te voorzien.
Thermische energie uit zee
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) is een vorm van duurzame energie die gebruik maakt van het natuurlijke temperatuurverschil in de oceaan om elektriciteit te genereren. Aquathermie is de verzamelterm voor duurzaam verwarmen en koelen met water. Het gaat om warmte en koude uit oppervlaktewater, afvalwater en drinkwater. Aquathermie is één van de alternatieven voor duurzame verwarming uit het Klimaatakkoord.
Slechts een heel klein deel van Noordzee, dat dicht bij de kust ligt, ligt binnen bereik voor verwarmingsinstallaties en koelinstallaties voor huizen en gebouwen. Voor de binnenlandse wateren geldt dat zij relatief dicht bij bebouwing liggen en dat deze dus voor een groot deel thermisch te benutten zijn.
​
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) wekt energie op uit het temperatuurverschil in de oceaan
De Nederlandse firma Teamwork Technology ontwikkelt de Archimedes Wave Swing (AWS).
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) wekt energie op uit het temperatuurverschil in de oceaan
Potentiële energievoorraad
Het totale oppervlak van meren en plassen in Nederland bedraagt circa 500 km2 . De overige binnenlandse wateren zoals het IJssel- en Markermeer, het Rijn/Maas-estuarium en de rivieren hebben een oppervlakte van meer dan 2000 km2. Daarnaast beslaat de Noordzee een oppervlakte van 57.000 km2.
Wanneer ongeveer 1000 km2 van de totale wateroppervlakte ingezet kan worden voor energiewinning, ligt het technisch potentieel op circa 20 PJ per jaar (5 à 6 TWh), genoeg voor 2 miljoen Nederlandse huishoudens.
Energie uit zoutgradiënt (osmose)
Je kunt energie is maken uit verschillen in zoutconcentratie tussen zoet, brak en zout water. Een andere benaming is Salinity Gradient Power. Door watermassa's te scheiden door een membraan kan zowel direct als indirect elektriciteit gewonnen worden. Jaarlijks stroomt gemiddeld 89.600 miljoen m3 zoet water de Noordzee in. Dat betekent dat er iedere seconde vanuit Nederland ongeveer 3000 m3 zoet water de zee in stroomt.
Zout en zoet water worden in de stack gecontroleerd gemengd en met dit proces wordt elektrische energie gewonnen.
Energiewinning uit het verschil in zoutconcentratie tussen zout en zoet water.
Proefinstallatie Blue Energy geopend door Koning
Zout en zoet water worden in de stack gecontroleerd gemengd en met dit proces wordt elektrische energie gewonnen.
Potentiële energievoorraad
Het theoretisch aanwezige osmotische drukverschil tussen zoet- en zoutwater ligt rond de 25 bar. Het potentiële vermogen ligt daarmee op een jaarlijkse energievoorraad ter grootte van circa 6 TWh, ca. 22 PJ. Ter indicatie: dit komt overeen met het verbruik van 2 miljoen Nederlandse huishoudens!
​
De gegevens voor de potentiële energievoorraad van Getijdenenergie, Golfenergie, Thermische energie uit zee en Energie uit zoutgradiënt komen uit Marine energy in the Dutch North Sea van DNV.