Een duurzaam, geïntegreerd en weerbaar energiesysteem op de Noordzee

Een toekomstbestendig energiesysteem op de Noordzee vraagt om meer dan afzonderlijke projecten: slimme koppeling en integratie van duurzame energie, infrastructuur, afstemming tussen landen en samenwerking tussen marktpartijen, overheid en kennisinstellingen.

Nederlandse partijen als Gasunie, TenneT, EBN en TNO spelen hierin een belangrijke rol. TNO werkt samen met partners aan de ontwikkeling van zo’n geïntegreerd energiesysteem als basis voor een duurzaam, economisch sterk en weerbaar energiesysteem in Europa.

Geïntegreerd ecosysteem van kennis, infrastructuur en industrie

“We hebben hier veel hoogwaardige kennis, goede windcondities, een ondiepe Noordzee, havens, veel vraag nabij de kust en een uitstekend geoutilleerde offshore en onshore industrie. Daardoor hebben we in Noordwest Europa een zeldzame combinatie van factoren. Hier komt alles samen: kennisontwikkeling, inzet van nieuwe technologieën, demonstreren, concretiseren. Hiermee is de Noordzee een unieke plek die je nergens anders ter wereld ziet,”, zegt Michel Dubbelboer, Strategic Energy System Advisor van TenneT.

Ecologie als criterium

Volgens Robert Evers, Senior Advisor van Gasunie, is Nederland daarnaast ook uniek als het erom gaat in overleg met partijen in binnen- en buitenland alle functies van de Noordzee goed in te passen in de schaarse ruimte. Energiewinning en -transport moet hand in hand kunnen gaan met scheepvaart, visserij, defensie, natuur.

“Het windpark Ecowende, Hollandse Kust West, is daar een mooi voorbeeld van. Hier werken veel partijen samen aan kennis en toepassingen om ervoor te zorgen dat windenergie geen schade toebrengt aan het leven in zee en aan vogels. In de aanbestedingen voor de bouw van windparken is ecologie altijd een belangrijk criterium.”

Versnelling door systeemintegratie op de Noordzee

TNO is zelf mede-initiatiefnemer van het inmiddels tien jaar bestaande North Sea Energy (NSE) programma. Hier onderzoeken tientallen private en publieke partijen innovatieve concepten voor een geïntegreerd energiesysteem met de daarvoor benodigde infrastructuur op de Noordzee.

Nederland heeft volgens Rene Peters, directeur energie infrastructuur van TNO, alles in handen om koploper te worden in de Europese energietransitie door vaart te maken met systeemintegratie in samenwerking met de andere Noordzeelanden.

Versterking van leveringszekerheid en concurrentiepositie

“Onze oosterburen en Denemarken hebben grote spelers die geavanceerde windturbines bouwen, wij hebben weer een sterke offshore installatiesector en kennispositie vanuit de olie- en gasactiviteiten. De hele keten van offshore wind opwekken, installeren, kabels en pijpleidingen leggen, electrolysers, komen in het Noordzeegebied samen.”

“In potentie kunnen we op de Noordzee tot 300 gigawatt aan opgesteld vermogen voor windenergie plaatsen. Maar als we niet oppassen, verliezen we het op prijs van China. We moeten dus met gezwinde spoed dit verder uitbouwen om zelfvoorzienend te zijn, onafhankelijk van leveranciers uit bijvoorbeeld Azië.”

Waterstof op zee

Een tweede samenwerkingsverband dat zich sterk maakt voor het volledig benutten van de Noordzee als energiebron is de North Seas Energy Cooperation (NSEC), waarin de Noordzeelanden samenwerken. Dat zijn België, Denemarken, Duitsland, Frankrijk, Ierland, Luxemburg en Nederland. Daarnaast is de Europese Commissie lid en na de Brexit is er een overeenkomst voor samenwerking met het Verenigd Koninkrijk.

Tijdens het Nederlands voorzitterschap in 2023 onderzocht TNO in opdracht van het ministerie van EZK hoe een gezamenlijke aanpak voor conversie van waterstof op zee het beste gestalte kan krijgen.

Europese samenwerking rond elektriciteits- en waterstofnetwerken

Het belang van NSEC is dat er op regeringsniveau wordt gewerkt aan onder meer harmonisatie van wet- en regelgeving, maar ook het tot stand brengen van onderlinge verbindingen voor gas, waterstof en elektriciteit. De inwerkingtreding in 2027 van de zogeheten Contracts for Difference (CfD), overeenkomsten tussen overheden en producenten van windenergie om zowel staatssteun als overwinsten te voorkomen, is volgens Robert Evers een goede stimulans.

“Deze Europese richtlijn zorgt ervoor dat er veel makkelijker afspraken zijn te maken over verdeling van kosten en opbrengsten. Dat stimuleert ook het realiseren van interconnecties. Zo is er onlangs een overeenkomst ondertekend tussen Denemarken en Duitsland om opgewekte wind vanaf de Noordzee rechtstreeks te voeden aan het Duitse elektriciteitsnet. TenneT ontwikkelt met LionLink een connectie met het VK. Bij Gasunie ontwikkelen we concepten waarbij windenergie vanaf zee omzetten in waterstof en vervolgens aan land brengen. Belangrijk voor industrie waar elektrificeren geen optie is.”

Dé groene energiecentrale van Europa

Ook de Europese TSO’s (Transmission System Operator, netbeheerders) werken sinds 2022 nauw samen aan infrastructuurprojecten om van de Noordzee dé groene energiecentrale van Europa te maken. Energiezekerheid en decarbonisatie van de industrie zijn de achterliggende doelstellingen.

Deze Offshore TSO Collaboration (OTC) heeft inmiddels een aantal grensoverschrijdende projecten gedefinieerd in een ‘grid map’ die moeten leiden tot een regionale aanpak waarin overheden en netbeheerders de handen ineen slaan om concrete projecten in samenhang met elkaar te realiseren.

“We leren ook van elkaar”, zegt Michel Dubbelboer. “Kennis die we hebben ontwikkeld in bijvoorbeeld de North Sea Wind Power Hub worden weer in andere projecten gebruikt, zoals de LionLink. Misschien is niet alles één op één toepasbaar, maar het levert wel synergie op. En andere regio’s kijken met belangstelling naar wat wij op de Noordzee realiseren. Denk aan de Baltische staten of landen langs de Middellandse Zee. Wie weet kun je straks regio’s met elkaar verbinden.”

Orkestrator van innovatie

TNO is in dit geheel niet allen leverancier van kennis en ontwikkelaar van nieuwe technologieën, maar treedt ook op als orkestrator van innovatie, verbinding van partijen en samenwerking in het energiesysteem

“Systeemintegratie is de ideale combinatie van elektronen en moleculen”, zegt Rene Peters. “Wij kijken naar het grote geheel en bedenken concepten en modellen waarbij kosteneffectiviteit en leveringszekerheid de uitgangspunten zijn. We werken samen met alle spelers in de keten: de TSO’s, ontwikkelaars van windparken, bouwers, toeleveranciers, partijen die CO2 willen gaan opslaan, overheden. Kansen te over om met Europese kennis, technologie, producten en bedrijven innovatie en autonomie te bewerkstelligen.”