Wind Werkt ook in 2050 Prof.dr. Gerard van Bussel TU Delft, leerstoel windenergie Delft University of Technology Challenge the future
Wind Werkt 10 GW Sinds 1990: groei van 30%/jr Europa leidend vanaf 1995 Bron EWEA 2 2
Wind Werkt Geïnstalleerd Vermogen begin 2009: Europa 66 GW Asia Pacific 26 GW Noord Amerika 28 GW Rest vd wereld 1 GW Totaal 121 GW 3 3
Wind Werkt Geïnstalleerd Vermogen begin 2011: Europa 86 GW Asia Pacific 60 GW Noord Amerika 44 GW Rest vd wereld 3 GW Totaal 193 GW (+59% t.o.v. 2009) 4 4
Wind Werkt Geïnstalleerd Vermogen begin 2013: Europa 109 GW Asia Pacific 83 GW N+Z Amerika 71 GW Rest vd wereld 1 GW Totaal 264 GW (+118% t.o.v. 2009) 5 5
Wind Werkt Geïnstalleerd Vermogen begin 2015: Europa 134 GW Asia Pacific 129 GW N+Z Amerika 85 GW Rest vd wereld 3 GW Totaal 351 GW (+218% t.o.v. 2009) Dus nog steeds 30% groei per jaar!! In Europa ~11% groei per jaar!! 6 6
Kosten van nieuwe productie capaciteit Wind: 5-8,5 Euroct/kWh 50-85 Euro/MWh Source: Airtricity 7 7
Externe kosten van elektriciteit Gegevens op basis van opgesteld vermogen in 2005 Bron: EU ExternE project 8 8
Perspectieven voor windenergie Delft University of Technology 9 Wind Energy Chair
Perspectieven voor windenergie in NLin 1981 2500 MW in theorie mogelijk op lange termijn < reëel 650 MW ivm inpassing in NL grid Sterke overheidsstimulans nodig Delft University of Technology Wind Energy Chair 10
Alternatief energiebeleid (1977) Polarisatie energie-discussie (wel of geen kernenergie) Referentiejaar 1975 Reductie naar 69% in 2000 en 62% in 2025 Fossiel: 40% Duurzaam: 20% Geen kernenergie Delft University of Technology 11 Wind Energy Chair
EU electriciteitsvraag (ECF 2010) Delft University of Technology 12 Wind Energy Chair
Elektriciteitsgebruik groeit tot ~ 4.900 TWh in 2050 Source: EU roadmap 2050 13 13
Europa s offshore WE potentieel Acht 100x100 km offshore windparken produceren 3,000-3.500 TWh per jaar = Gelijk aan het gehele gebruik van elektriciin de EU in 2005 Bron: Siemens 14 14
Europa s offshore WE potentieel Bron: Siemens 15 15
Europa s offshore WE potentieel 12 100x100 km offshore windparken. Totaal vermogen 2000 GW dekt de gehele elektriciteits vraag in 2050 Bottom mounted en floating 16 16
Elektriciteits productiemix in 2050 in EU % van productie Coal Conventional 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 5 Coal CCS (incl. retrofits) 10 15 5 Gas CCS 19 10 10 Nuclear 15 Gas and oil conventional 29 20 16 Wind Onshore 0 0 30 10 16 Wind Offshore SOURCE: Imperial College; KEMA, McKinsey 1 18 9 8 0 2 1 9 2 4 3 8 2 12 12 12 12 10 12 5 8 2 18 5 12 2 Solar PV Solar CSP Biomass dedicated Geothermal Large Hydro Baseline 40% RES / 30% nuclear / 30% CCS 60% RES / 20% nuclear / 20% CCS 80% RES / 10% nuclear / 10% CCS 17
Elektriciteits capaciteitsmix in 2050 in EU SOURCE: Imperial College; KEMA McKinsey In GW, inclusief back-up capaciteit 1,110 120 290 1,260 0 0 170 100 140 185 1,700 0 0 240 65 90 125 165 130 2,020 0 0 35 60 270 245 190 815 45 Coal Conventional Gas and oil conventional Additional back-up Coal CCS (incl. retrofits) Gas CCS Nuclear Wind Onshore Wind Offshore Solar PV 110 120 0 0 140 25 555 25 55 140 35 5 5 35 10 195 55 205 205 205 205 10 60 55 10 60 85 Solar CSP Biomass dedicated Geothermal Large Hydro Baseline 40% RES / 30% nuclear / 30% CCS 60% RES / 20% nuclear / 20% CCS 80% RES / 10% nuclear / 10% CCS 18
Groei van capaciteit in EU bij 80% RES in 2050 SOURCE: Imperial College; KEMA analysis; team analysis, McKinsey +164% GW, inclusief back-up capaciteit 1,393 32 126 1,741 10 11 203 29 25 82 216 2,022 0 0 270 33 47 61 247 192 Coal Conventional Gas and oil convention Additional back-up Coal CCS (incl. retrofit Gas CCS Nuclear Wind Onshore Wind Offshore 1,027 88 14 135 94 18 184 767 150 0 184 115 68 0 190 143 652 816 Solar PV 222 152 341 0 0 0 56 130 0 119 38 59 20 5 69 77 66 0 10 2 42 4 7 9 13 176 1 197 207 206 203 84 Solar CSP Biomass dedicated Geothermal Large Hydro 2010 2020 2030 2040 2050 19 19
Groei van wind power capaciteit in EU bij 80% RES in 2050 Tussen 2010 en 2030: meeste groei in onshore wind Vanaf 2025: groei offshore wind In 2050: 440 GW Goed voor 32% van el. productie in EU GW 500 400 300 200 100 0 Wind power capacity in EU Offshore On shore 192 184 143 56 247 216 190 2 152 66 2010 2020 2030 2040 2050 Delft University of Technology 20 Wind Energy Chair
Wat betekent dit voor stroom uit wind? (bij 80% RES in 2050) Wind op land groeit naar 247 GW (nu ~140 GW) Wind op zee groeit naar 192 GW (nu ~10 GW) Met historische groei (30%/jr wereld; EU 11%/jr) gaat Wind op land lukken (NB: gemiddeld 5%/jr groei is al genoeg) Groei van wind op zee is een stuk onzekerder: - enorm potentieel - hoge investeringen - (nu nog) hoge kwh kosten 21 21
Investeringen in windenergie per jaar in de EU Bron: 2010 Nu zo n 10 miljard Euro per jaar Stijgt naar 15 miljard Euro per jaar in 2020 en 20 miljard Euro in 2025 22 22
De technologie ontwikkeling Brochure uit 1988 Afmetingen ~ oud hollandse windmolen Vermogen: 50-200 kw 12 NL fabrikanten USA en DK enige concurrenten 23 23
Techniek in de jaren 80 Bouma 20 m diameter (1985) Generator power 160kW Vast toerental Asynchrone generator 1985 24 24
Techniek 20 jaar later (2005) Vestas V90 90 m diameter Generator power 3 MW Variabel toerental DFIG generator 2005 Factor 20 in vermogen Factor 30 in productie 25 25
Techniek nu (2012) Alstom Haliade Diameter 150 m Generator power 6 MW DDPM generator Full power converter 2012 Factor 40 in vermogen Factor 80 in productie (offshore) in 30 jaar 26 26
Ontwikkeling Luchtvaart techniek Lockheed Constellation 1946 KLM Amsterdam New-York Drukkabine 30-40 passagiers 550 km/h Neuswiel 4 motoren Wing span 38 m 27 27
Ontwikkeling Luchtvaart techniek Airbus A380 2008 intercontinentaal operationeel - Emerates: Dubay-New York - Singapore Airlines: Singapore-Sydney ~500-700 passagiers 850 km/h 4 motoren Wing span 80 m Factor 15 passagiers Factor 2 in snelheid in 60 jaar!! 28 28
Massa en dus kosten stijgen meer dan proportioneel met MW Er zit een grens aan de huidige windturbine technologie Source: Courtesy of ChapDrive A/S World Market update BTM consult 29 29
De technologie van toekomstige offshore wind turbines Nog niet duidelijk MAAR: concepten dienen lean en robust te zijn om te overleven 30 30
Kennis en technologie-ontwikkeling in EU cruciaal voor 80% RES scenario in 2050 Kruiscorrelatie windaanbod in EU Kruiscorrelatie: Tussen paren van stations Neemt af met afstand ongecorreleerd na ~1500-2000 km Bron: Gregor Giebel Riso 31 31
Mogelijke showstoppers/bottlenecks Transportnet (supergrid) te laat Internationale governance EU + nationaal/regionaal onvoldoende geregeld Publieke acceptatie (onshore) (participatie helpt) Onvoldoende kapitaal beschikbaar (Offshore) kostenreductie te laat tgv te weinig R&D/implementatie 32 32
Hartelijk dank voor uw aandacht Vragen? Delft University of Technology 33 Wind Energy Chair