Innovatie ligt – letterlijk – aan de basis van het succes van offshore windenergie

Nieuwsbericht |
TKI Wind op Zee
|
Bron: Sif

Een verslag van het GROW side event tijdens de WindDays over Fundatie Innovatie

Offshore windturbines worden steeds groter en zwaarder en leveren steeds meer en goedkopere energie. De nieuwe generatie windturbines met vermogens tot boven de 10 MW hebben een massa van enkele duizenden ton en rotorbladen met lengtes tot boven de 100 meter. Zulke mega-constructies vragen letterlijk om een goede basis en in de relatief ondiepe Noordzee zijn zogenaamde monopiles daarvoor uitstekend geschikt. Deze grote stalen cilinders hebben diameters tot 10 meter, een lengtes tot 100 meter, en massa’s die die van de windturbines kunnen evenaren.

Omdat de kapitaalskosten voor de productie en installatie van monopiles ongeveer 20% van de totale projectkosten bedragen, is er continu aandacht om het ontwerp te verbeteren en de kosten omlaag te brengen. Door een specifiek ontwerp dat is afgestemd op de karakteristieken van de locatie, soms zelfs specifiek per windturbine, kan worden bespaard op materiaal en kosten. Bijvoorbeeld door de monopiles niet de zeebodem in te heien maar te trillen, kunnen kosten en tijd worden bespaard, en wordt ook minder onderwater-geluid geproduceerd. En als het lukt om aan het einde van de projectlevensduur de monopile weer uit de grond te krijgen, kunnen extra inkomsten worden gegeneerd door het staal te recycleren.

Deze onderwerpen stonden centraal tijdens een GROW side-event op 12 mei jongstleden tijdens de WindDays in Rotterdam. GROW is onderdeel van het TKI Wind op Zee netwerk en een consortium van 18 prominente kennisinstellingen en industriële partijen die een belangrijk deel van de waardeketen vertegenwoordigen. Zij  werken samen binnen een (Nederlands) offshore windenergie onderzoeksprogramma. De partners binnen GROW beogen door innovatie de ontwikkeling van windenergie op zee te versnellen, en daarbij de concurrentiepositie van de Nederlandse industriële sector te versterken. Tijdens het side-event werd gerapporteerd over drie lopende projecten: Gentle Driving of Piles (een nieuwe manier om monopiles de zeebodem in te trillen), toepassing van de zogenaamde Slip Joint (waarbij een verbindingsstuk of de turbinetoren over de monopile wordt geschoven, net als bij twee koffiebekertjes), en Hydraulic Pile Extraction (waarbij onderzocht wordt of met waterdruk de palen uit de bodem kunnen worden gedrukt).

Het Slip Joint project is bijna afgerond en is een mooi voorbeeld van de voordelen van de nauwe samenwerking binnen GROW, en van het belang van de innovatiesubsidies van de Topsector Energie. De techniek is ontwikkeld door DOT, een start-up die een nieuw windturbine-concept ontwikkelt, met de slip joint als een belangrijk onderdeel daarvan. Nadat de slip joint eerst op land is getest, werd in september 2018 een (500 kW) demonstratieturbine in zijn geheel op de monopile geplaatst in het concessiegebied van het Prinses Amaliawindpark van Eneco. De monopile werd gemaakt door Sif en TU Delft en ECN part of TNO waren onder andere betrokken bij het monitoren van de verbinding. De resultaten hebben er toe geleid dat de techniek nu zal worden toegepast door Van Oord bij één van de twee 9.5 MW turbines met een rotordiameter van 164 meter in de Borssele V innovatiekavel, waarbij het zogenaamde transition piece met een slip joint op de monopile (van Sif) wordt geplaatst. DNV-GL is betrokken bij de certificatie van het ontwerp. Na een succesvolle installatie in 2020 staat eigenlijk niets de grootschalige toepassing van deze technologie in de weg.

De andere twee projecten betreffen technologieën die nog in een eerdere ontwikkelingsfase verkeren. In beide gevallen wordt met behulp van experimenten getracht beter inzicht te krijgen in de mechanismen waarmee de monopile in dan wel uit de bodem kan worden gedreven. De betrokkenheid van meerdere industriële partijen doet vermoeden dat ook hier nog grote kansen liggen.

Bekijk ook presentaties.

Bekijk alle GROW projecten.