Windenergie. Peter Eecen R&D Manager Wind Energy Open dag ECN Petten, 12 juni

Transcriptie

1 Windenergie Peter Eecen R&D Manager Wind Energy Open dag ECN Petten, 12 juni

2 Petten Energy Research Site 275 employees 290 employees 370 employees 600 employees

3 ECN Expertise areas Wind Solar Biomass Process & Energy Industry Policy Studies Energy Engineering Environment Energy Efficiency

4 ECN = Independent R&D organisation independent connecting partners Universities Industrial partners fundamental research applied research industrial development

5 Windenergie

6 Energie uit de wind Noordzee: groot windpotentieel Windvermogen met derde macht windsnelheid Windturbine efficiëntie: 85% Cp = 50% (maximum 59% = Betz limit) Capaciteit Factor (Productie in percentage maximale productie) neem toe: Land: 25% stijgend naar 35% Zee: 30% stijgend naar 60% Productie beïnvloed door Zogeffecten Beschikbaarheid

7 Mapping the weather An essential first step Offshore locations Reliable data Seasonal variations Climate changes North sea wind map Utilised by investors, wind farm developer and utility companies Feasibility studies 7

8 Cumulatief geïnstalleerd vermogen [MW] Wereld: Ontwikkeling wind Wereld Cumulatief Geïnstalleerd Windvermogen [MW] 0 Year

9 Jaarlijks geïnstalleerd vermogen

10 Snelle groei grootte windturbines SOURCE: IPCC (2011), SPECIAL REPORT ON RENEWABLE ENERGY

11 Moderne Windturbines Haliade 150-6MW V MW Ø164m Enercon E MW Ø127m Samsung S7.0 7MW Ø171m Repower-6.0MW Ø126m Siemens SWT-6.0MW Ø150m MHI SeaAngel 7MW Ø167m

12 Kosten van windenergie Wind op land In de VS kunnen windparken zonder subsidie worden gebouwd In Nederland is overheidssteun noodzakelijk.

13 Kosten van windenergie Wind op zee Jonge industrie Kosten gaan hard dalen in de komende jaren NL, D, UK: in % kostenreductie

14 Kostenreductie Wind op Zee Kosten wind op Zee Ondersteuning 24% Others; 3% OPEX; 24% Electrische infrastructuur, 19% Turbine & Installatie, 31%

15 Vision ECN Wind Energy as a leading institute in: Innovative Solutions for Offshore Wind Power Plants Reduce cost of energy of offshore wind power plants World leading innovative products and solutions Critical success factors are our world leading facilities Beyond state of the art wind farm services

16 ECN innovations and services: Cutting Edge Technology Measurements & Validation Wind conditions Turbine/Farm performance Innovative turbines Integrated Design Large, Reliable, Cost effective Innovative concepts Improved Installation, Operation and Maintenance Strategies Vessels and special equipment Production Optimisation Farm / Turbine performance Active Wake Control Availability

17 Windenergie Ontwikkelingen naar 2030 Meeste windturbines horizontale as (als vandaag) met roterende bladen Aantal bladen: op land 3 op zee 2 of 3 Windturbines worden steeds groter In 2030 draaien commerciële 20MW offshore windturbines 10MW rotor diameter 180m 20MW rotor diameter m Kosten per kwh van windenergie worden competitief Levensduur windturbines neemt toe tot 30 jaar Drie highlights: Verticale as windturbines worden geduchte concurrent Drijvende windparken zijn operationeel Offshore grid

18 ECN The blade of the future Winglets Large-slender blade designs Advanced Blade Tip for wind farm performance Swallow Tail airfoils Blade spoiler with ECN innovation

19 Blade Spoiler ECN Blade Spoiler patented technology improves the performance of the root region of the blade and in this way, the wind turbine performance.

20 Active Wake Control AWC can be implemented as one or both of the following: pitching the blades yawing the rotor

21 Drijvende windenergie Noorwegen Japan Portugal 21

22 Verticale as windturbines versus horizontale as windturbines Projectvoorstel GustoMSC/ECN 22

23 Future Proof Offshore Grid Be prepared Innovate

24 Klimaatdoelen; Lange-termijn verwachtingen

25 Doelen Energieakkoord Klimaatverandering zal een grote impact hebben op de Nederlandse maatschappij Doel: 14% duurzame energie % duurzame energie 2023 (was 4% in 2014) Om de EU doelen te halen Groei duurzame energie stimuleert Nederlandse economie Krimpende gasproductie wordt gecompenseerd door duurzaam

26 NL Plannen & Projecten Bestaande windparken op zee OWEZ (108MW) Amalia (120MW) Luchterduinen (129MW) Gemini (600MW) Energieakkoord Wind op Zee Jaarlijks bouwen: 700MW Doel 2045MW in 2023 Nederlandse Offshore Wind tenders ( ) OWEZ (Vestas V90) Amalia (Vestas V80) Luchterduinen Vestas V112 Gemini 600 MW Siemens SWT 3.6 Wind farm (700 MW) Existing wind farm / Under construction Appointed area Proposed area 26

27 Roadmap EU naar 2050 Jaar % % % % Doelstelling CO2 emissie reductie t.o.v levels The economy will need to make deep emission reductions if global warming is to be held below 2 C compared to the temperature in pre-industrial times. Elektriciteitssector: naar 100% duurzaam De Europese economie profiteert: extra 1.5 miljoen groene banen

28 70-90% elektrisch vermogen Gebruik van elektriciteit groeit 2 tot 3 maal t.o.v. vandaag De geproduceerde duurzame stroom is veel meer dan we gebruiken in elektrische apparaten Duurzame elektriciteit krijgt andere toepassingen: Elektrisch rijden elektrische auto s Elektrisch vermogen naar andere toepassingen genoemd P2X. Voorbeelden: Power2Heat verwarmen van huishoudens en industriële warmte Power2Chemicals productie chemicaliën EU roadmap: belangrijke rol voor carbon capture and storage ECN: Om CO2 uit het energie systeem te verdrijven zal elektrische energie een groter deel van de totale energievraag invullen

29 Energie in 2015 en 2050: kwalitatieve, schematische weergave Energie in 2015 Primaire energie Totaal effectief gebruikte energie Energie in 2050 Primaire energy Totaal effectief gebruikte energy Primaire energie e + T Gebruikte warmte Primaire energie e + T Gebruikte warmte Totale elektriciteit Totale elektriciteit

30 Groei zon en wind in Nederland Wind op zee MW MW Wind op land MW MW Wind per km2 5 MW/km2 3-4 MW/km2 Zon MW MW Capaciteit factor wind % oppervlakte Noord Zee (NL) 45% 60% 2% 25% Zon en wind zijn behoorlijk complementair. Zowel op dagelijkse basis als op seizoenbasis. Praktijk: als 1MW wind en 1MW zon op een connectie van 1MW worden aangesloten kan 90-95% van het vermogen worden gebruikt. Vergelijk Duitse doelstelling 2050: wind op land 200GW, wind op zee 50GW. 55GW is maximum in Duitse zee

31 50GW wind op Noordzee Hoe ziet dat eruit? 50GW offshore wind beslaat 25% van oppervlakte Nederlandse deel Noordzee Vergelijk Duitsland: max. 55GW UK: plan 40GW in 2030 Nederland: Centraal gelegen in Noordzee wind activiteiten Sterke offshore industrie: installatie windparken ontwerp en bouw ondersteuning onderhoud en beheer windparken elektrische infrastructuur Hub functie voor transport elektriciteit

32 Vragen en discussie Peter Eecen R&D ManagerWind Energy