Een Supergrid voor Europa

Europa heeft grootse plannen om zijn hernieuwbare energiebronnen sterk uit te breiden, maar er is een probleem: zwakke verbindingen tussen een lappendeken van nationale elektriciteitsnetwerken. Vooral voor windenergie is de situatie problematisch, omdat kleinere, geïsoleerde netten meer moeite hebben om het variabele vermogen van windparken op te vangen.

Vorige maand begonnen een in Dublin gevestigde ontwikkelaar van windmolenparken, Airtricity, en de Zwitserse technische gigant ABB met het promoten van een gedurfde oplossing voor de knelpunten in het elektriciteitsnet van het continent: een Europees onderzees supergrid dat van Spanje naar de Baltische Zee loopt, waarin hoogspanningsgelijkstroomleidingen nationale netten koppelen en stroom leveren van offshore windparken. Wanneer de wind over een windpark op het supergrid waait, zouden de aangrenzende kabels zijn stroom vervoeren waar het meest nodig is. Als de boerderijen stil liggen, zullen de kabels een tweede rol vervullen: de Europese energiemarkten openstellen voor efficiënte energiehandel.

Het resultaat zou een meer geïntegreerde en dus meer concurrerende Europese markt zijn, die stroom levert tegen lagere prijzen. En het zou het Europese net in staat stellen om nog meer schone, maar zeer variabele windenergie veilig te huisvesten. Die huisvesting zal nodig zijn omdat de Europese Unie een doelstelling heeft gesteld van 21 procent elektriciteit uit hernieuwbare bronnen in 2010, en een groot deel hiervan zal afkomstig zijn van windparken. Het belangrijkste voordeel van het supergrid is dat het windenergie verzamelt over geografisch verspreide gebieden, en daardoor de output van die windparken verzacht, zegt Chris Veal, de Airtricity-directeur die het supergrid promoot. Als de wind niet waait in de Ierse zeeën, waait hij waarschijnlijk in de Noordzee of de Oostzee. De wind waait altijd wel ergens.

Door twee problemen tegelijk op te lossen – het onderling koppelen van netten en het voorzien van aansluitingen voor meer offshore windparken – denkt Veal dat Airtricity een economisch haalbare oplossing heeft gevonden. Het is iets wat de markt kan doen, zegt hij.

Airtricity stelt voor om te beginnen met de bouw van een enorm project van 20 miljard euro ($ 23,8 miljard) in de Noordzee. Afgelopen november voltooide het in Zwitserland gevestigde ABB een studie die de stroomverbindingen in kaart bracht voor een groep windparken die Airtricity zou willen bouwen in de zuidelijke helft van de Noordzee. (Airtricity is vaag over de exacte locatie, omdat het nog steeds aanspraak maakt op de zeebodem, die in de Britse, Duitse en Nederlandse wateren ligt.) De windparken zouden 10.000 megawatt elektriciteit produceren - 50 keer meer dan de grootste offshore-parken van vandaag .

Een gelijkstroomlijn van 5.000 megawatt zou de stroom naar het westen naar het VK voeren, en een tweede lijn van 5.000 megawatt zou naar het oosten lopen naar continentaal Europa, misschien naar Nederland. Wanneer de wind te kalm is om stroom te produceren - ongeveer 60 procent van de tijd op de Noordzee-locaties van Airtricity - gaan de lijnen in interconnect-modus en vervoeren ze 5.000 megawatt elektriciteit in beide richtingen. Dit zou bijvoorbeeld de energiehandelscapaciteit van het VK meer dan verdubbelen, waardoor het net van dat land stabieler wordt en de consumenten toegang krijgen tot een breder scala aan stroomproducenten.

Dit flexibele DC-netwerk zou mogelijk worden gemaakt door digitaal gestuurde, hoogspannings-DC-stroomomvormers, een technologie die de afgelopen vijf jaar op de markt is gekomen. De sleutel, zegt ABB-projectmanager Lars Stendius, is het vermogen van de nieuwere technologie om de stroom van een lijn om te keren zonder de polariteit van de spanning te veranderen.

Veal zegt dat de bouw van het ambitieuze project vijf jaar zou duren en dat de bouw al in 2010 zou kunnen beginnen. Op dit moment is Airtricity op zoek naar partners om het te helpen financieren, waaronder transmissiespelers die kunnen profiteren van de voorgestelde energiehandel.

Ook waterkracht zou een sleutelrol kunnen spelen. Gregor Czisch, een expert op het gebied van energiesysteemmodellering aan de Universiteit van Kassel in Duitsland, zegt dat de voordelen van een Europees supergrid dat windmolenparken in de Middellandse Zee en de Noordzee verbindt met de immense waterkrachtreservoirs van Noorwegen aanzienlijk zouden zijn. Die reservoirs kunnen worden aangeboord tijdens perioden van lage wind, waardoor een hernieuwbare back-up van de windenergie wordt geboden.

Maar voor Czisch is het verstevigen van het Europese netwerk slechts een eerste stap. Zijn optimalisatiestudies tonen aan dat de voordelen van het supergrid vermenigvuldigen als men hoogspannings-DC-lijnen uitbreidt buiten Europa naar Noord-Afrika en het Midden-Oosten. Door dit te doen, zegt hij, zou men ervoor kunnen zorgen dat er altijd genoeg output was van hernieuwbare bronnen, zoals windcentrales en zonnepanelen, om een ​​gebied van 50 landen en 1,1 miljard mensen van stroom te voorzien.

In de visionaire scenario's van Czisch levert alleen windenergie 70 procent van het totale vermogen van de regio, grotendeels dankzij uitstekende windbronnen in Egypte en Marokko die krachtiger en consistenter stromen dan die van Europa. En het is betaalbaar: inclusief de hoogspanningslijnen schat Czisch dat volgens zijn schema het elektriciteitsverbruik in Europa (inclusief de Afrikaanse windenergie) ongeveer 4,6 eurocent per kilowattuur zou kosten - ongeveer hetzelfde als het Europese gemiddelde. Het is niet duurder dan onze bestaande stroomvoorziening, zonder fossiele brandstoffen en zonder kernenergie, zegt hij.

De uitdaging is om het supergrid op de beleidsagenda te krijgen. Omdat het een grootenergieconcept is, zegt Czisch, druist het in tegen het denken van veel voorstanders van hernieuwbare energie, die volgens hem hernieuwbare energie liever zien als lokale energiebronnen, zoals zonnepanelen op daken. Je zou enorme DC-hoogspanningslijnen moeten bouwen, enorme windenergiecentrales in Marokko, enzovoort. Dit is iets dat gemakkelijk kan worden gedaan door de grote nutsbedrijven, maar de nutsbedrijven zijn de vijand van de mensen op het gebied van hernieuwbare energie, zegt hij.

Airtricity's Veal hoopt daarbij hulp te krijgen van de Europese Commissie, die zojuist een voorstel heeft uitgebracht voor een geïntegreerd Europees energiebeleid. We gaan niet alle problemen van de EC oplossen, zegt Veal, maar we kunnen wel een belangrijke bijdrage leveren.

Peter Fairley is een TR bijdragende schrijver gevestigd in Parijs.

zich verstoppen