Waar het waait op de Noordzee

Titel	:	Waar het waait op de Noordzee
Publicatie datum:	:	augustus 2005
Trefwoorden:	:	Windatlas, Noordzee, continentaal plat, windsnelheden
Zie ook:	:	www.ecn.nl/wind/other/offshorewindatlas

De Nederlandse regering heeft binnen het Kyoto-protocol zich ten doel gesteld om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Windenergie op zee kan daaraan een grote bijdrage leveren. Concreet streeft de regering naar 6 gigawatt offshore windvermogen in het Nederlandse deel van de Noordzee in het jaar 2020. Naar verwachting is offshore windenergie dan goed voor 3,5 procent van het totale Nederlandse energieverbruik, en vormt het een derde deel van de duurzaam opgewekte energie.

Het Nederlandse offshore windvermogen zal worden gerealiseerd in windturbineparken met een maximale grootte van 50 vierkante kilometer. Uitgaande van windturbines met een rotordiameter van 120 meter en een maximaal vermogen van 5 megawatt, gaat het om 20 windturbineparken met gemiddeld 60 windturbines. Met uitzondering van het demonstratieproject NSW Egmond komen alle windturbineparken buiten de 12-mijls zone. Door een moratorium op de vergunningverlening voor windturbines op zee is het geruime tijd onmogelijk geweest vergunningen in te dienen. Dit moratorium is per 31 december 2004 opgeheven, en sindsdien is een groot aantal vergunningaanvragen ingediend. Medio mei 2005 heeft Rijkswaterstaat vergunningen afgegeven voor de bouw van 2 windturbineparken, het al genoemde NSW Egmond (100 megawatt) en het offshore windturbinepark Q7-WP (120 megawatt). De vergunningaanvragen van deze windturbineparken waren al ingediend voordat het moratorium inging. De stand van zaken rond de vergunningen is te raadplegen via http://www.noordzeeloket.nl Belang van het windklimaat De windsnelheid ter hoogte van de as van een windturbine bepaalt zijn elektriciteitsproductie. De ashoogte van offshore windturbines is circa 60 meter anno 2005, maar kan sterk toenemen in de komende 5 tot 10 jaar. Er bestaan diverse kaarten met de gemiddelde windsnelheid boven de Noordzee maar deze zijn niet voldoende nauwkeurig, gedetailleerd of recent. Hun basis bestaat namelijk uit gedateerde kwalitatieve waarnemingen vanaf schepen of uit metingen vanaf enkele platforms. Omdat een goede kaart van het Noordzee windklimaat belangrijk is, heeft ECN in 2002 het initiatief genomen om een nieuwe windatlas te maken. Gemiddelde windsnelheid in het gebied van de 'Netherlands Exclusive Economic Zone' op een hoogte van 90 meter boven de zeespiegel. Met kaarten van de gemiddelde windsnelheid kan de elektriciteitsproductie van windturbineparken van tevoren ruw worden geschat. Het spreekt voor zich dat zo'n schatting voor de exploitanten al van groot belang is. Voor de beste productieschatting is ook de windrichting nodig. De windrichtingverdeling bepaalt namelijk mede de parkproductie en dient bij het parkontwerp te worden meegenomen. Bij de dominante windrichting produceren de windturbineparken zelfs meer dan bij enig andere windrichting. De dominante windrichting is daardoor van belang voor de plaatsing van de windturbines ten opzichte van elkaar. Daarnaast zijn om een indruk te krijgen van de krachten die op de windturbines zullen werken ook de verdelingen van de turbulentie en de stabiliteit nodig. Zowel windsnelheid als windrichting, turbulentie en stabiliteit staan in de nieuwe windatlas van ECN. Offshore windatlas Onderzoekers van de groep Windparkontwerp van ECN Windenergie hebben de offshore windatlas van het Nederlandse deel van de Noordzee gemaakt. Die windatlas geeft: De gemiddelde windsnelheid op 60, 90, 120 en 150 meter hoogte op onderlinge afstanden van 5 kilometer. De verdelingen van de windsnelheid, de windrichting, de turbulentie en de stabiliteit op de 4 genoemde hoogten in 5 locaties. Uit de gegevens in die 5 locaties zijn de gegevens in alle andere locaties af te leiden. De offshore windatlas is gebaseerd op door ECN bewerkte gegevens uit het weermodel Hirlam van het KNMI. Het Hirlam is afgestemd op metingen op een groot aantal plaatsen. De website http://www.ecn.nl/wind/other/offshorewindatlas toont de kaarten met de gemiddelde windsnelheden boven het Nederlandse deel van de Noordzee. Een CD-Rom met deze kaarten en daarbij de verdelingen van de windsnelheid, de windrichting, de turbulentie en de stabiliteit in 5 locaties in het Nederlandse deel van de Noordzee is te bestellen bij ECN Windenergie. ECN maakte de offshore windatlas met financiële steun vanuit het Programma Duurzame Energie in Nederland dat wordt uitgevoerd door SenterNovem voor het Ministerie van Economische Zaken. Windenergie beïnvloedt het windaanbod Een windturbine wekt elektriciteit op door energie aan de wind te onttrekken. Andere windturbines in het zog van hun voorganger krijgen daardoor minder energie aangeboden en hun elektriciteitsproductie kan substantieel verminderen. Op kleine schaal treedt deze productievermindering op binnen een windturbinepark, en op grote schaal in de hele omgeving van de windturbineparken. Windturbineparken die dicht bij elkaar staan zullen dus ook wind van elkaar gaan afvangen. De productievermindering is relatief groot boven zee doordat de gebieden met minder wind boven het gladde zeeoppervlak dankzij de kleinere menging met ongestoorde wind zich verder uitstrekken dan boven het ruwe landoppervlak. Indien windenergie op zee grootschalig wordt toegepast, zal de windsnelheid in de wijde omgeving van de windturbineparken enigszins afnemen. Het is dan ook van belang om de windturbineparken 'verstandig' ten opzichte van elkaar te ontwerpen. De grootse plannen met windenergie beperken zich niet tot Nederland; in België, het Verenigd Koninkrijk, Denemarken en Duitsland zijn vergelijkbare doelen gesteld. De afstemming van al deze plannen op de Noordzee kan daarom het beste in internationaal verband plaatsvinden. Informatie: ECN Windenergie Arno J. Brand Tel. 0224-564775 brand@ecn.nl