Programmalijn Kostenreductie en optimalisatie

Deze programmalijn bestaat uit vijf onderwerpen:

Illustratie Kostenreductie en optimalisatie

1. Ondersteuningsconstructies

Het onderwerp Ondersteuningsconstructies sluit aan bij een van de sterktes van de Nederlandse industrie. Onderzoek in deze programmalijn richt zich op het ontwikkelen van kennis van de omgeving zoals dynamische bodem-constructie-interactie en de effecten van extreme golfslag, stroming en wind op de windturbines en ondersteuningsconstructies. Hierdoor kunnen deze efficiënter ontworpen worden en life cycle aspecten beter worden ingeschat. Ook wordt er aandacht besteed aan het ontwerpen en ontwikkelen van innovatieve fundatieconcepten die een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan kostenreductie (investering, transport en installatie, onderhoud en decommissioning).

2. Windturbines en het windpark

Dit onderwerp heeft een belangrijke plaats binnen het TKI Wind op Zee programma vanwege de sterke kennisbasis en toeleveringsindustrie voor OEMs (bijvoorbeeld transmissiesystemen, lagers en bladen). Inmiddels zien wij hier ook nieuwe activiteiten op het gebied van ontwikkeling en productie van offshore windturbines.

Het onderzoek is hier enerzijds gericht op het ontwikkelen van kennis van de omgeving (in het bijzonder het windklimaat) door het verbeteren van windmetingen en het modelleren van het windklimaat en de interactie met rotorbladen en constructie met het doel om tot een efficiënter ontwerp, lagere operationele kosten en een betere integrale levensduurvoorspelling. Anderzijds is de windturbine en het windpark zelf onderwerp van onderzoek en ontwikkeling van kennis en producten. Binnen dit onderwerp is het onderzoek gericht op optimalisatie van de bestaande technologie en onderzoek naar potentiële baanbrekende technologie in een volgende generatie windturbinetechnologie en -componenten zoals bijvoorbeeld verticale as en airborne windenergie.

3. Netwerk en digitalisering

Dit onderwerp richt zich op het verlagen van de kosten en optimaliseren van de prestaties van de windparken door verbetering in de aansluiting op het elektriciteitsnetwerk en de ICT-infrastructuur. Technologische uitdagingen liggen op het gebied van bekabeling, HVAC-HVDC, blindstroomcompensatie, DC-schakelapparatuur, vermogenselektronica en elektrotechnische beveiliging en besturing (SCADA). Bij digitalisering is het onderzoek gericht op de bijdrage van digitalisering en ICT aan de opschaling van offshore windenergie en het ontwikkelen van toepassingen en technologieën zoals IoT, Artificial Intelligence (AI), Big Data en Robotisering naast ook ketenintegratie van opwekking tot verbruik van duurzame energie. Ook data acquisitie en communicatie en OT/IT integratie kunnen onderdeel uitmaken van dit onderzoek. Voor de veiligheid van de energievoorziening is cybersecurity een belangrijk onderdeel.

4. Transport, installatie en logistiek

Ook het onderwerp Transport, Installatie en Logistiek sluit aan bij één van de sterktes van de Nederlandse offshore en maritieme industrie. Onderzoek op dit onderwerp richt zich op nieuwe en verbeterde installatietechnieken met als doel het verhogen van de efficiëntie van het transport- en installatieproces en het verlagen van de kosten. Ook worden de mogelijkheden onderzocht voor het ontwikkelen van een volgende generatie installatie- en onderhoudsvaartuigen die (deels) autonoom kunnen varen, of die robotisering van installatie en onderhoud mogelijk maken. Een ander onderzoeksthema is gericht op het reduceren van de emissies verbonden aan installeren en onderhouden van de offshore windparken.

5. Beheer en onderhoud

Bij dit onderwerp spelen twee zaken een belangrijke rol: de kosten en de betrouwbaarheid. Circa een kwart tot een derde van de kosten van offshore windenergie is gerelateerd aan het beheer en onderhoud van windparken. Beheer en onderhoud kan, ook door de groeiende schaal van de sector, verder geoptimaliseerd worden. Dit vormt een belangrijk aangrijpingspunt in het verlagen van de kosten. Betrouwbaarheid en beschikbaarheid van offshore windparken zal met de voorziene schaalsprong naar ±60 GW een steeds belangrijkere rol spelen. Het wegvallen van grote delen van de productie kan grote gevolgen hebben. Daarnaast spelen ook ruimtelijke aspecten een rol op de drukbevaren Noordzee zodat minimalisering van onderhoudsactiviteiten steeds belangrijker wordt. Het lange termijn doel is kostenverlaging door het verhogen van de beschikbaarheid en het verlagen van de onderhoudsinspanningen (“zero downtime” en “zero on-site maintenance”).

Veel Nederlandse MKB-bedrijven (groot en klein) zijn actief op dit gebied en de markt biedt veel kansen. Ook de Nederlandse kennisinstellingen zijn hierin actief en hebben een sterke positie. Door effectief onderhoud kan de beschikbaarheid van windturbines verder worden opgevoerd wat direct leidt tot hogere productie en lagere energiekosten (Levelised Cost Of Energy). Verder kijkt onderzoek binnen dit onderwerp naar meer kostefficiënte ontwerpen van windturbines. Daarnaast ook door het ontwikkelen van concrete producten, methodes en gereedschappen de kosten daadwerkelijk te verlagen en de beschikbaarheid te verhogen.

In het programmadocument vindt u een overzicht van alle programmalijnen en onderzoeksonderwerpen.