Waarom er een Supergrid moet komen in Europa

Wanneer men tot een tijdje geleden het had over energie uit de Noord-Zee bedoelde men daarmee steeds de aardgas en aardolie die er ontgonnen wordt. Maar op de dag van vandaag kan het bij deze uitspraak ook over andere zaken gaan dan aardgas en aardolie. Ook is het zo dat momenteel de productie van aardgas en aardolie op de Noord-Zee zijn glans aan het verliezen is doordat het op geen al te prettig leven is op een boorplatform in de Noord-Zee door het ruige weer. En door deze en nog andere factoren begint men anders te denken over de manieren om energie uit de Noord-Zee te gaan halen. Zo verklaarde Alex Salmond, de eerste minister van Schotland dat hij ervan overtuigd was dat er tot 7 maal meer energie dan wat er verbruikt wordt in Schotland uit de zee kon gehaald worden via wind- en golfslag-energie. En de andere landen met een kustlijn aan de Noord-Zee hebben hetzelfde potentieel beschikbaar. Maar het probleem blijkt te zijn dat het moeilijk is om al deze energie van de wind en de golven in Europa's dicht-bevolkte, energie-hongerig hart te pompen. Het regio's waar het hier dan in het bijzonder over gaat is de streek rond Londen, Berlijn en Milaan. De conclusie van de Schotse eerste minister is dat er dringend werk gemaakt moet worden van een efficiënter transmissie systeem voor energie want het oude systeem waarover men momenteel beschikt blijkt niet geschikt te zijn voor deze taak. En vooral zou er zo'n efficiënt transmissie systeem moeten komen rond de Noord-Zee. Op 3 december tekenden 10 landen uit Noord Europa een memorandum waarin ze afspraken maken om een dergelijke transmissie systeem te gaan opbouwen.

Het bouwen van een dergelijke transmissie systeem voor energie is enorme politieke en technische uitdaging waarvan de omvang, schaal en ambitie's vergelijkbaar zijn met de rush naar olie en gas in dezelfde wateren 40 jaar geleden. Maar met het akkoord dat gesloten is op 3 december door de 10 deelnemende landen is de aanzet gegeven om de politieke uitdaging te gaan aanpakken. En ook op technisch vlak is met bezig met de verschillende aspecten van deze uitdaging. Bij dit project zou er dus een grote omschakeling plaatsvinden van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen. De voorgestelde hernieuwbare energiebronnen zijn deze die momenteel al ontwikkeld zijn tot een volwassen technologie en die ook op economisch vlak kan concurreren met de andere energiebronnen op de huidige energiemarkt. De technologieën die hiervoor in aanmerking komen zijn onder andere windenergie en golfslagenergie. Maar bij deze omschakeling is het niet enkel de energiebron die verandert maar ook de energievorm is niet meer de zelfde als voorheen de omschakeling. Aangezien het nu en vroeger ging om fossiele brandstoffen die ontgonnen werden van diep onder de zeebodem van de Noord-Zee, gaat het na deze transitie om elektrische energie. En dus om deze elektrische energie aan wal te krijgen moet uiteraard volledig verschillende technieken gaan gebruiken.

Om het transport van elektrische energie in de Noord-Zee zo optimaal te laten verlopen is het aangewezen om een netwerk van elektriciteitskabels te gaan aanleggen onder de zee. Om een dergelijk netwerk van elektriciteitskabels te gaan aanleggen kost dit op zijn minst € 1 miljoen per kilometer kabel. Het elektriciteitsnet die aangelegd zal worden in de Noord-Zee is wel niet zomaar een verlenging van het elektriciteitsnet dat gebruikt wordt aan land in Europa. Enkele fundamentele zaken zijn verschillend, zo is de elektrische stroom geen wisselstroom, wat gewoonlijk het geval is op het vaste land, maar in de Noord-Zee zullen de kabels in de plaats gelijkstroom gaan vervoeren. Gelijkstroom is voordeliger om over grote afstanden elektrische energie te gaan vervoeren omdat er, via een aantal maatregelen, de verliezen aanzienlijk mee kunnen beperkt worden. Maar dit zorgt ook voor een aantal consequenties aan land omdat men deze gelijkstroom niet zomaar kan gaan doorvoeren naar de woningen en andere eindgebruikers. Om het elektriciteitsnet van op de Noord-Zee dat gelijkstroom vervoert te kunnen koppelen met elektriciteitsnet op het vaste land zullen er vele nieuwe tussenstations moeten bijgebouwd worden daar waar het elektriciteitsnet van de zee en van het vaste land elkaar ontmoeten. Naast deze tussenstations zullen er ook nog controlesystemen omvormers en zekeringsautomaten bijgebouwd moeten worden. Al deze vernieuwingen hebben ook steeds hun kostprijs en dit vraagt naast deze voor de aanleg van het elektriciteitsnet onder water ook nog eens extra investeringen. In totaal zou het volledige prijskaart van dit project, naar schatting, rond € 20 miljard gaan bedragen.

Maar dit is niet het enige ambitieuze project voor het elektriciteitsnet in Europa want de Noord-Zee alleen is niet de enige mogelijkheid voor Europa om een groter aandeel hernieuwbare energie in de energiemix te krijgen. Dit tweede project kreeg de naam Desertec en vindt plaats aan de zuidelijke grens van Europa. Bij Desertec is het plan om energie te gaan importeren vanuit Noord-Afrika. Maar ook hier gaat het dus om hernieuwbare energie en voornamelijk dan om zonne-energie aangezien de overvloed aan deze energievorm in deze streek. Maar naast zonne-energie zou ook windenergie een interessante mogelijkheid zijn om energie te gaan opwekken. Zowel bij wind- als zonne-energie is er uiteraard ook een vernieuwd transmissiesysteem nodig om de energie van Noord-Afrika in Europa te krijgen. Om deze elektrische energie over de Middellandse Zee te gaan vervoeren zou er ook hier een elektriciteitsnet aangelegd worden onder het wateroppervlak. In oktober dit jaar onthulde een groep investeerders, onder leiding van de internetgigant Google Inc., nog ambitieuzere plannen om dergelijke elektriciteitsnet te gaan aanleggen maar dan niet in de Middellandse zee. Hun plannen waren om elektriciteitskabels te gaan leggen in het noorden van de Atlantische Oceaan aangezien zich daar tal van geschikte locatie bevinden voor offshore windparken. Maar van deze 3 projecten is het Noord-Zee het dichtst bij realiteit in vergelijking met de 2 andere.

Deze projecten kenden voornamelijk twee zaken die hebben geleid tot hun ontstaan, namelijk als eerste was er in 2003 de beslissen van de EU om de elektriciteitsmarkt in Europa te gaan deregulariseren zodat er meer concurrentie mogelijk is tussen de verschillende spelers. En om deze versterkte concurrentie toe te laten zijn er sterkere en betere connectie nodig tussen de verschillende nationale elektriciteitsnetten van de verschillende staten in de EU. Een tweede zaak die aanleiding gaf tot het ontstaan van deze projecten is de beslissing van de EU om hun uitstoot van broeikasgassen te gaan verminderen met 20 tegen 2020 ten opzichte van de vastgestelde niveau's in 1990. Deze doelstelling kan behaald worden door een grote toename te realiseren van hernieuwbare energiebronnen in de energiemix in Europa. Maar in het algemeen hebben deze hernieuwbare energiebronnen een variabele energieproductie omwille van de fundamentele aspecten van de energie-opwekken die afhankelijk is van weersomstandigheden. Ons huidig elektriciteitsnet en de daarbij behorende infrastructuur is niet gebouwd met het oog op een sterk variërende elektriciteitsproductie en heeft dus moeite om daarmee om te gaan. Om dit wel mogelijk te gaan maken in de toekomst moet het elektriciteitsnet een aantal veranderingen ondergaan.

De vooruitzichten in Europa duiden erop dat het dringend tijd wordt om werkt te maken van deze veranderingen aan het elektriciteitsnet. Momenteel is windenergie de 'main-stream' hernieuwbare energiebron in de EU. In totaal is momenteel capaciteit van zo'n 74 gigawatt aan windenergie aangesloten aan het elektriciteitsnet. Maar daarnaast zijn er ook nog vele lopende of reeds geplande projecten die deze capaciteit verder gaan opkrikken in de komende jaren. En met al deze projecten samen zou er tegen 2020 een capaciteit van zo'n 136 gigawatt extra gaan bijkomen. En om dit in vergelijking te kunnen stellen, in de komende 10 jaar zou er zo'n 14 gigawatt aan kernenergie bijkomen. Het wordt dus ontoelaatbaar om windenergie te gaan negeren in de energiemarkt. Maar het blijft daarbij niet enkel bij windenergie, landen zoals Schotland en Groot-Brittannië zijn momenteel druk bezig met plannen aan het maken om energie te gaan opwekken met golfslag- en getijdencentrale in de Noord-Zee. Maar opdat het elektriciteitsnet om zou kunnen gaan met al deze hernieuwbare energiebronnen moet er ook extra opslagcapaciteit komen. Momenteel wordt er maar één soort techniek gebruikt om elektriciteit te gaan opslaan voor later gebruik, namelijk die van de bij de pompcentrales. Pompcentrales zijn uiterst geschikt voor de opslag van elektrische energie en halen een overall rendement van wel 85%.

Momenteel bevinden de meeste pompcentrales zich in Noorwegen en dit zorgde ervoor dat Nederland enorm geïnteresseerd was om hun elektriciteitsnet te gaan verbinden met dat van Noorwegen. Zo konden zij meer profiteren van de voordelen van deze pompcentrales via een 'point-to-point' high-voltage-direct-current (HVDC) connectie tussen de twee natie's. Deze connectie van de twee netten maakt het mogelijk voor de lager gelegen Nederlanden om overtollige energie te gaan opslaan in de fjorden in Noorwegen. In verschillende fjorden daar zijn er pompcentrales gebouwd voor de opslag van energie. En wanneer er in Nederland een tekort aan elektriciteit is kan men deze opgeslagen elektrische energie gaan 'terugvragen' aan Noorwegen, uiteraard tegen een bepaalde vergoeding. Dergelijke connecties tussen de elektriciteitsnetten van verschillende landen zijn enorm interessant en helpen mee aan de opbouw van een smart grid in Europa, die dan uiteindelijk een supergrid moet worden. Maar dergelijke connecties op zich laten niet toe om de elektriciteit van off-shore energieproducenten te gaan integreren in het elektriciteitsnet in Europa, want daarvoor is er een elektriciteitsnet nodig in de wateren van de Noord-Zee.

Geschreven door Emile Glorieux, bron [nature]