Een overbelast stroomnet is steeds vaker in het nieuws. Deze netcongestie komt voor omdat er te weinig ruimte is om alle duurzame energie altijd kwijt te kunnen. Ocean Grazer komt met een oplossing voor op de zeebodem. Zij ontwikkelen een batterij die een schaalbare en modulaire oplossing mogelijk maakt voor energieopslag, gekoppeld aan hernieuwbare bronnen zoals windturbines en drijvende zonneparken op zee. Sia Windig sprak namens EWA met Frits Bliek (CEO) van Ocean Grazer om meer te weten te komen over deze "waterkrachtcentrale" onder water.
Begrijp ik het goed: een waterkrachtcentrale in zee?
Ja, zo kan je dat vergelijken. De analogie met een waterkrachtcentrale is dat beide systemen gebruikmaken van de druk van water om energie op te slaan. Net als bij een waterkrachtcentrale wordt het water in ons onderzeese pompaccumulatiesysteem omhoog gepompt naar flexibele blazen op de zeebodem, waar het wordt opgeslagen als potentiële energie onder hoge druk. Het belangrijkste van deze oplossing is dat we niet langer afhankelijk zijn van de geografische vorming van de aarde zoals bergen. Het verschil zit hem dan ook in de locatie en schaal: ons systeem heeft een kleinere ecologische voetafdruk, omdat we het dichtbij de opwekkingsplek kunnen toepassen, in gebieden zonder natuurlijke hoogteverschillen. De techniek is dus niet nieuw. Waterkrachtcentrales in landen met bergen bestaan al eeuwenlang. Maar een waterkrachtcentrale op de bodem van de zee in het platte Nederland is natuurlijk wel nieuw.
In welk stadium van ontwikkeling bevindt Ocean Grazer zich?
Ocean Grazer test sinds een aantal jaren een prototype in de Eemshaven onder realistische omstandigheden. Vorig jaar scoorden we op Technology Readiness Level (RTL) tussen de 6 en 7 op een schaal van 1 tot 9. Niveau 6 betekent dat de technische validatie klaar is en het concept uitgebreid getest en gedemonstreerd wordt in een relevante testomgeving.
Ondertussen zijn de ontwikkelingen van een aantal demonstratieprojecten in volle gang. Het eerste demonstratieproject wordt in een zandafgraving gerealiseerd. We ontwikkelen ook op een paar andere locaties waar een combinatie met drijvende zonneparken en/of windturbines mogelijk is. De condities in een zandafgraving verschillen maar weinig van die op de Noordzee, maar zijn wel veel toegankelijker. Dat biedt ruimte om de opbouw, het installatieproces en de onderhoudsprocessen tegen lage kosten te verfijnen zodat we dit goed onder de knie hebben voor we op zee aan de slag gaan.
Hoe groot wordt het probleem van offshore energieopslag en wat hebben jullie te bieden?
Het verwachte wereldwijde geïnstalleerde vermogen van offshore windenergie zal in het jaar 2050 meer dan 1150 gigawatt bedragen. Nu, wanneer het te hard waait, raakt het net overbelast door te veel productie van windenergie en moeten de windmolens stopgezet worden. Je wilt niet dat de weersomstandigheden de productie van hernieuwbare energie gaan bepalen.
Om te groeien naar een systeem waar duurzame energie de norm is, moet dus de grootste horde genomen worden: energieopslag. We zijn klaar om te voldoen aan de toekomstige behoeften aan energieopslag.
Een van de belangrijkste voordelen van ons systeem is dat het een onbeperkt aantal keren opgeladen en ontladen kan worden. Cruciaal als we de fluctuaties van wind en zon op moeten gaan vangen. Daarnaast is het systeem gemakkelijk schaalbaar tot gigawatturen. Daarmee ontstaat ook de ‘opslagdiepte‘ in de batterij zoals dat zo mooi heet om overschotten aan energie meerdere uren achter elkaar op te kunnen slaan. Door meer reservoirs onder de zeebodem aan elkaar te koppelen kan de opslagdiepte onbeperkt worden uitgebreid. De markt en niet de beperkingen van de techniek bepalen straks waar het economisch optimum ligt.
Duurzaamheid
Mei 2022 - Max Duursma en Marijn van Rooij vertellen over het principe van Ocean Grazer en lichten de duurzame kant toe.
Richten jullie je alleen op wind- en zonne-energie?
Ja, dat heeft in de eerste instantie onze focus. Maar ik zie ook toekomst in het koppelen aan andere technologieën zoals getijdenenergie. Ik heb met verschillende leden gesproken van EWA en er blijken zoveel mogelijkheden te zijn. Zou je ons systeem bijvoorbeeld koppelen aan die van SeaCurrent, dan kun je een systeem realiseren dat continu duurzame stroom kan leveren. De opwekking door SeaCurrent is afhankelijk van het getijde en dus van de stand van de maan. Door deze te koppelen met een Ocean Battery, die ernaast kan liggen, ontstaat een systeem met een constante stuurbare output. Duurzame energie hoeft niet langer afhankelijk te zijn van weersomstandigheden.
Is de impact op de zeebodem een zorg?
Rijkswaterstaat vereist dat je kunt aantonen dat de impact van jouw project kleiner is dan de bestaande vergunde economische activiteiten op zee. Het gat wat wij eerst in de grond moeten baggeren om het systeem te plaatsen is vele malen kleiner dan alle zandverplaatsingen die al voor onze kust plaats vinden om onze zeewering op peil te houden. Na de installatie ontstaat het kunstmatige rif.
Maar natuurlijk blijven we de impact op de zeebodem zorgvuldig onderzoeken en monitoren om mogelijke effecten te minimaliseren. De zeebodem in de Noordzee is zo goed als kaal gevist. Met ons systeem komen er nieuwe riffen met nieuw leven. Mochten we in een later stadium op een nog begroeide bodem gaan werken, dan gaan we het ontwerp daar op aanpassen.
Speelt duurzaamheid een belangrijke rol in het ontwerp?
Duurzaamheid is een essentieel aspect van het ontwerp van de Ocean Grazer. Bij het ontwikkelen van de technologie is er rekening gehouden met de ecologische impact. Met de riffen die Ocean Grazer creëert, wordt er nieuw leven toegevoegd aan het mariene ecosysteem. We maken namelijk gebruik van speciaal eco-beton om ervoor te zorgen dat er mosselen op kunnen groeien en vissen en bodemdieren eromheen kunnen gaan leven. Onze marinebioloog test regelmatig het effect op het materiaal. Al na drie maanden zaten de riffen vol met zo'n twintig centimeter dikke laag mosselen, krabben, zeesterren en ander zeeleven. Bovendien is de technologie duurzaam en milieuvriendelijk, aangezien de Ocean Battery geen zeldzame aardmetalen nodig heeft en schoon water als energiedrager gebruikt. We gaan niet alleen een aanzienlijke bijdrage leveren aan de energietransitie, maar willen ook op deze manier een positieve impact op de biodiversiteit van het onderwatermilieu hebben.
Wat spreekt jullie aan in het hoge Noorden?
Groningen is met alle kennis van energietransitie dé plek voor ons om dit idee te verwezenlijken. Ocean Grazer werkt nauw samen met de Rijksuniversiteit Groningen, die ons bijstaat in het oplossen van complexe engineering vraagstukken. Ons team focust op het ontwikkelen van de technologie. Groningen Seaports (GSP) is de grootste marschalling harbor voor windparken op de Noordzee. Ik weet het exacte getal niet meer, maar het merendeel van alle windparken op de Noordzee wordt vanuit hier bevoorraad. GSP biedt ons waardevolle kansen en opent deuren die voor ons anders moeilijk te bereiken waren. Verder werken we samen met energieproducent RWE, wat een stevige bron van kennisuitwisseling is. We hebben goede hoop dat Ocean Grazer kan uitgroeien tot een grote werkgever in het Noorden.
Hoe zie je de toekomst?
De komende twee jaar zullen ze doorgaan met testen om de levensvatbaarheid van het project aan te tonen. De bedoeling is om het systeem in 2025 definitief in gebruik te nemen. De eerste ocean battery wordt aangelegd voor een nieuw windmolenpark van de energieleverancier RWE, voor de kust van Noord-Holland. Over tien jaar willen we dat de ocean battery aangelegd is bij 10 procent van alle windmolenparken die wereldwijd op zee staan. De timing klopt. Er komt een forse uitbreiding aan van windparken op zee. De behoefte is er, de concurrentie nog niet groot. En wij zijn er klaar voor.
