EWA stelt regelmatig een van haar leden voor. Deze keer maken we kennis met Pieter de Haas. Ondersteund door Damen Shipyards, werkend vanuit het Damen-hoofdkwartier in Gorinchem, werken innovators Pieter de Haas, Joris van Dijk en Andries van Unen aan de realisatie van commercieel geëxploiteerde oceaanstromingsturbines.
Equinox ontwikkelt deze turbines om elektriciteit op te wekken uit gestaag stromende oceaanstroom. De stroming mag dan gestaag zijn, de ontwikkeling is dat niet. Binnen vijf jaar moet het zo ver zijn.
Het woord Equinox duidt de twee momenten in het jaar aan wanneer de zon langs de evenaar schuift en dag en nacht even lang zijn. In de natuur wordt dit vaak als een kantelpunt gezien. Het is niet voor niets dat deze naam is gekozen voor het bedrijf dat zich gaat meten met de enorme krachten uit de oceaan.
Betekent dit ook het kantelpunt van economische haalbaarheid in de industrie van energie uit water? Als het aan Pieter de Haas ligt wel. “Al ruim 20 jaar zijn we wereldwijd bezig met energie te halen uit getijden, golven en stromingen. Er zijn prachtige projecten maar toch lukt het maar niet om deze vorm van energie grootschalig en financieel rendabel op de markt te zetten. Met Equinox staan we op een keerpunt in deze trend.”
Equinox zet 3 stevige ambities neer
Binnen vijf jaar levering van commercieel werkende oceaanstroomturbines
De belofte van schone en stabiele base-load energielevering waarmaken
Energie uit oceaanstroming de derde nieuwe schone energiebron naast zon en wind maken.
Ontwerp: turbines aan een turbine
Voor ons ligt een klein prototype. Een blokje met met twee wieken met propellertjes aan het uiteinde. In het echt hebben de tweebladige turbines een bladspanwijdte van 50 meter. De turbinebladen worden gemaakt van beton. Hoewel in de toekomst naar alternatieven wordt gekeken zoals ‘groenbeton’, is berekend dat dit nu het beste en goedkoopste constructiemateriaal is om allerlei belastingen op te vangen. Het concept kenmerkt zich door de grote rotor diameter met kleine turbines aan de einden van de grote rotor. Ondanks de lage stroomsnelheid van oceaanstromingen is aan de einden van de grote rotorbladen de stroomsnelheid alsnog relatief hoog, waardoor de kleine turbines optimaal kunnen presteren. In feite wordt hiermee een hydrodynamische overbrenging zonder tandwielen gecreëerd.
Oceaanstromingen zijn trager dan de getijdenstromingen waar de meeste ontwikkelaars naar kijken. Waarom geloof je toch in een doorbraak voor oceaanstromingen?
"De waterstromen in oceanen bewegen altijd in ongeveer dezelfde richting, met vrijwel constante snelheid. Die constante zeestroom heeft een groot voordeel ten opzichte van getijdenstroom; het levert over het jaar gezien vrijwel de dubbele opbrengst aan energie op. Dat maakt de energie direct al goedkoop. Daarnaast zijn die lage stroomsnelheden goed voor de elementen rondom de turbines, zoals onderzeese kabels en funderingen, die ook voortbouwen op de technologie van offshore wind. Een ander voordeel is dat de installatie van de turbines door relatief eenvoudige vaartuigen kan worden uitgevoerd. Op water met een snelheid van slechts enkele knopen kunnen deze vaartuigen uitstekend uit de voeten.
Alle onderdelen van de turbine kunnen drijven en blijven onder water en hoeven dus ook niet hoog de lucht in gehesen te worden. Alleen het ontwerp van de turbine zelf heeft normaliter een uitdaging bij lagere stroomsnelheden; deze schaalt door de lage snelheden en daarmee ook zeer lage toerentallen naar oneconomische proporties. Dat is nu precies de crux van de tweetraps Equinox turbine die, door de toepassing van de kleine turbines op de tippen van de hoofdrotor, een zeer compacte en daarmee economische generator heeft."
Kerngegevens Equinox Ocean TT50 | |
|---|---|
Main rotor diameter | 50 m |
Deployment water depth: | 80m – 600m |
Recommended rated water speeds: | 1.6 – 2.0 m/s (3.2 – 4.0 knots) |
Rated grid power: | 1.5 – 3.0 MW |
Energy yield: | 10 – 20 GWh / annum (typical) |
Voelt het aan als een wedloop, de komende vijf jaar?
"We zien het uitrollen van schone energie op zee als een verhaal van heel veel mensen die elkaar aanvullen met prestaties en ontwikkelingen. Equinox gaat nieuwe ideeën voor energieopwekking bouwen, met bewezen concepten en bestaande kennis als bouwstenen. In de afgelopen 20 jaar is er zoveel ontwikkeld in de hele sector waar we nu op kunnen doorbouwen.
Neem alleen al het proces van projectontwikkeling. Door offshore wind is dat een geslepen procedure geworden. Ook de verschillende technische onderdelen en technieken noodzakelijk voor verankering of het aanleggen van offshore energiekabels zijn goed doorontwikkeld. Daar hoeven we niets nieuws op te verzinnen, alleen maar de juiste dingen toe te passen. En daarmee kunnen we snel op een acceptabel technologieniveau komen om commercieel uit te kunnen rollen. Dat is ook nodig. Het is geen wedstrijd, maar “baat het niet dan gaat het niet”. Het is nu cruciaal om te kunnen laten zien dat deze sector in staat is tegen commercieel relevante tarieven energie te produceren. Samen met wind en zon. "
“We staan dus op de schouders van reuzen”
Samenwerking met Damen en als team
“In de energiesector red je het niet als MKB bedrijf. Om een robuust en schaalbaar product neer te zetten moeten we niet alleen bestaande technologieën, maar ook de kracht van reuzen gebruiken. Wij hebben het geluk dat we ondersteund worden door Damen Shipyards waar we organisatie-breed een beroep op kunnen doen. Als er een vraag is dan is er altijd wel iemand die je verder kan helpen. Naast onze eigen achterban en ervaren netwerk helpt dit enorm in de huidige fase van het opstarten van het bedrijf en de financiering.
Ook de organisatie moet schaalbaar zijn. We werken met een klein kernteam maar daaromheen zit een schil van experts met allerlei achtergronden in zowel engineering als realisatie. We werken ook aan het team van reuzen verder uit te breiden met partijen uit de offshore contracting-, financiële- en energiesector."
Ook Pieter zelf heeft aardig wat bagage om mee te bouwen als ondernemer met een scheepsbouwkundige achtergrond en internationale ervaring in scheepsbouw, business development en technologieontwikkeling. En hij was jarenlang actief betrokken bij de projectontwikkeling en commercialisering van de grootste installatie voor getijdenenergie van Tocardo, in de Oosterscheldekering.
Hoe zijn jullie tot de vorm van de turbine gekomen? Er zijn al verschillende andere ontwerpen in de vorm van onderwatervliegers, zoals die van Minesto of de Seaqurrent.
"Elk ontwerp is net weer even anders. Biomimicry is bij ons de bron van inspiratie. Oplossingen ontwikkeld in de natuur zijn van nature ingenieus en passen zich goed aan bij veranderende omstandigheden. Welke natuurlijke constructies doen het goed onder druk en welke zijn kwetsbaar?
"Think like grass"
Wat doet gras als er een enorme windkracht opsteekt? Het beweegt en buigt op een natuurlijke manier mee. Omdat de krachten onder water sowieso immens zijn en we daarnaast naar orkaangevoelige gebieden gaan, kijken we daar goed naar. De Equinox turbine is onder water drijvend bevestigd aan een ankerkabel die in de sterkste storm als riet in de wind meebuigt. De twee bladen kunnen onbalans kwijt in beweging en hoeven dit dus niet in kracht te weerstaan. Dat maakt het systeem robuuster en goedkoper. Ook de slimme service stand, waar alleen een klein intern pompje aan te pas komt, zorgt ervoor dat het systeem eenvoudig, robuust en makkelijk onderhoudbaar wordt, ook al slijt de turbine zijn verdere leven volledig onder water."
De energiewereld op zee ontwikkelt zich vol op. Welke plaats gaat Equinox innemen?
"We zijn voor optimaal gebruik van de ruimte op zee. We willen ons aansluiten bij bestaande infrastructuur zoals een offshore energiepark. Dit moet op een betrouwbare manier gebeuren en met aansluitingen op lokale elektriciteitsnetten zodat de lokale bevolking kan profiteren van de elektriciteit. Bovendien is het kostenefficiënt voor alle partijen.
De handelsroutes van de zeelieden van de VOC schepen trekken ons; diezelfde stromingen zullen voor onze klanten de energie opwekken. Die zeelieden wisten alles van de stromingen. De snelheid daar varieert van twee tot vijf knopen, dat is wat we nodig hebben. Maar we beginnen met een installatie van een testturbine in het Marsdiep. Tegelijkertijd werken we hard aan de ontwikkeling van de volledige commerciële versie en de contractering van een energielocatie in Japan, Kenia of Zuid-Afrika. Damen heeft daar scheepswerven waar de Equinox turbines gebouwd kunnen worden alsof het een schip is. Daarmee is wereldwijde produceerbaarheid geborgd."
Waar zoek je steun? Kan de Nederlandse overheid iets doen om je ontwikkeling te helpen?
"Subsidiemogelijkheden zijn breed en de huidige instrumenten zijn natuurlijk heel fijn voor research. Maar in dit geval willen we primair op de industrie leunen voor financiering, om het benodigde tempo erin te kunnen houden. Daarnaast zullen we, waar mogelijk, natuurlijk steun vragen van de overheid om verder het tempo te kunnen verhogen. Andersom duurt te lang, dus daar willen we niet afhankelijk van zijn, dat zou ons afremmen. Samen met Damen hebben we een solide businesscase in elkaar gezet die we nu samen met andere grootschalige industriële partners zoals energieleveranciers of installateurs willen invullen.
"Wie niet kan delen, kan ook niet vermenigvuldigen”
We zijn lid geworden van EWA omdat we ons onderdeel voelen van de offshore energiesector. Deze sector heeft een stem nodig. We willen graag meedelen in de kennis en wetenschap. Want wie niet kan delen, kan ook niet vermenigvuldigen."