nieuws

Plannen voor opslag elektriciteit blijven actueel

bouwbreed Premium

Als de één wordt genoemd volgt de ander al snel: het plan van ingenieursbureau Haskoning voor een ondergrondse pompaccumulator en dat van ir. Lievense voor een bovengrondse pompaccumulator. Beide plannen voorzien in de opslag van elektriciteit en komen sinds een kwart eeuw met enige regelmaat in het nieuws.

Ondergrondse pompaccumulatie centrale oftewel Opac noemt Haskoning zijn opslag voor elektriciteit. Het plan is ruim een kwart eeuw oud, net als dat van ir. Lievense voor een bovengrondse pompaccumulatie centrale. Haskoning pompt in zijn plan met goedkope nachtstroom water van 1400 meter diep in een bovengronds meer; als dat leegloopt passeert het water op weg naar de diepte een turbine die elektriciteit genereert. De stroom compenseert bijvoorbeeld piekbelastingen en kan zo een conventionele centrale uitsparen.
Lievense wilde hetzelfde doen met een bovengronds spaarbekken met een gemiddeld verval van 43,5 meter in de Noordzee of het Markermeer. Als alternatief bedacht hij een ‘negatief’ spaarbekken waarin het water binnen lager stond dan buiten; het principe van de valmeercentrale die onlangs weer in de vorm van een ‘energie-eiland’ in het nieuws kwam.
Pompen halen ’s nachts met ‘overtollige’ elektriciteit water uit een 40 meter diepe put omhoog dat er bij pieken in de stroomvraag weer in terugstroomt en onderweg naar beneden tot 1500 megawatt aan elektriciteit opwekt.

Vermogen

Het vermogen komt overeen met dat van een kolencentrale en kan 12 uur achtereen worden geleverd. De dijken rond het valmeer bieden plaats aan 250 megawatt aan windvermogen.
Kosten voor een energie-eiland van 1500 megawatt en een opgeslagen vermogen van 20 gigawattuur: 2,45 miljard euro exclusief 650 miljoen baggerkosten. Voor een eiland van 2250 megawatt en een opgeslagen vermogen van 30 gigawattuur bedragen de kosten respectievelijk 3,4 miljard en 800 miljoen. In beide gevallen bedraagt de bouwtijd 6 jaar en beide varianten gaan zo’n 80 jaar mee.
Technisch is het plan haalbaar, concludeert Kema in een studie; deels omdat onder de bodem van de Noordzee een tientallen meters dikke kleilaag zit, deels omdat de uitvoerders bewezen technieken kunnen inzetten om bijvoorbeeld een 60 meter hoge en 32 kilometer lange waterdichte wand te kunnen maken. De kosten voor de elektrische infrastructuur zijn hoog, ook al omdat de transportkabels voor de opgewekte hoogspanning ook op het land voor een deel onder de grond komt.

Eiland

De verdiensten van het eiland hangen sterk af van de prijs voor de kolen en het gas waarmee centrales worden gestookt, meent Wind Service Holland (WSH) uit Woudsend.
Deze cijferverzamelaar over windenergie komt bij een hoge gasprijs op een voordeel van maximaal 1300 miljoen euro vergeleken met een piekcentrale; bij een lage hooguit 300 miljoen euro. Een tweede kabel naar de Noorse waterkracht levert in dat geval 1100 miljoen euro op, rekent WSH voor. De voordeligste variant kost tot 200 miljoen minder dan een extra kabel naar de Noorse waterkracht. Een valmeer van 2250 megawatt levert bij een lage gasprijs 600 miljoen minder op dan een extra piekcentrale.
Kema onderzocht de haalbaarheid van het ‘energie-eiland’ in opdracht van de energiebedrijven Delta, Eneco, E.On Benelux, Essent en Nuon en van energieproducent EPZ en beheerder van het landelijke transportnet TenneT. Essent, Nuon en E.On Wasserkraft zijn ook geïnteresseerd in de Opac van Haskoning. Die zou in vijf jaar tijd voor 1,6 miljard euro in Zuid-Limburg moeten worden gebouwd. Een overbodige investering, vindt WHS. Bestaande centrales kunnen zonder noemenswaardige meerkosten het wisselende windaanbod de komende jaren nog goed opvangen.

Stroom

Opslag van windenergie is overbodig en is duur, vindt Wind Service Holland. Bestaande centrales kunnen volgens de windenergiecijferaar het wisselende windaanbod nog makkelijk opvangen. In Denemarken wordt zonder opslag 20 procent windstroom geleverd.
In Nederland gaat het vooralsnog om 3 procent op een totaal van 1600 megawatt. TenneT noemt opslag pas nodig bij het vermogen boven de 4000 megawatt komt. Voldoende alternatief biedt de NorNed-kabel die 700 megawatt aan Noorse waterkrachtenergie binnenhaalt. In 2010 komt een 600 megawatt zware kabelverbinding tussen Nederland en Groot-Brittannië gereed. Met Frankrijk bestaan al zware verbindingen terwijl er ook met Duitsland verbindingen worden voorbereid. Al deze kabels kunnen over en weer overschotten verdelen.

Windparken

Grootschalige pompaccumulators zoals Lievense en Haskoning die schetsen, verbeteren de efficiëntie van windparken, vindt Kema. Er gaat minder energie verloren en de voorziening kan beter piekspanningen opvangen.
Pompaccumulators halen water omhoog en slaan dat op in een reservoir. Meestal gebeurt dat ’s nachts met elektriciteit die ‘overschiet’. Wanneer overdag de stop uit het reservoir gaat, wekt het water via een generator elektriciteit op.
Deze energie compenseert vooral de piekvermogens die tijdens de ‘koude start’ tijden – 1 tot 4 minuten – ontstaan. Het rendement van moderne pompaccumulators ligt tussen 75 en 80 procent; verliezen ontstaan omdat bijvoorbeeld een deel van het opgeslagen water door verdamping verdwijnt. Wereldwijd staat voor ruim 90.000 megawatt aan pompaccumulatorvermogen opgesteld.
Pompaccumulatie is één van de technieken om energie op te slaan. Een andere methode is bijvoorbeeld door lucht samen te persen in zoutholtes en die via een generator weer te laten ontsnappen. Tot nog toe is dit maar twee keer gerealiseerd; in het Duitse Huntorf en het Amerikaanse McIntosh.
Meer interesse genereren de diverse varianten van de accu om piekspanningen op te vangen: in Fairbanks in Alaska kan een systeem uit nikkel/cadmiumaccu’s een kwartier lang 156 megawatt leveren. Op twintig andere plaatsen op de wereld doet een installatie met redox flow-accu’s hetzelfde. Het principe van dit type accu ’s gaat uit van de brandstofcel.
In Nederland werkte TNO-MEP aan een redox flow-accu met een luchtelektrode, onderzoek dat Kema heeft overgenomen. Exotischer zijn de plannen om een teveel aan elektriciteit om te zetten in waterstof.

Reageer op dit artikel