Netinpassingvan grootschaligeoffshore windenergieOffshore windenergie lijkt inNederland en Europa voor-zichtig van de grond te ko-men. Behalve de kostenspelen in dit proces ooksysteemtechnische zakeneen belangrijke rol. De pri-maire energiebron, de wind,is niet stuurbaar en moeilijkvoorspelbaar en dat maaktde elektriciteitsopwekkinguit windenergie anders danuit conventionele centrales.Dit artikel gaat in op dehandhaving van de vermo-gensbalans in netten met(offshore) windvermogen ennoemt een voorbeeld hoekostenbesparing bij het aan-sluiten een drijfveer voortechnologische innovatiekan zijn. De auteurs zijn pro-movendi aan de TechnischeUniversiteit Delft.Een veelgehoord argument tegen grootschalige windenergie is de fluctuatie enonvoorspelbaarheid van de productie. De wind vertoont een grillig verloop in de tijd en deper turbine opgewekte elektrische energie doet dat eveneens. De sterk wisselende elektrici-teitsproductie van windturbines moet worden opgevangen door de andere productie-een-heden in het systeem, die daar niet toe in staat zouden zijn. Deze redenering verliest echterzijn geldigheid wanneer we ons bedenken dat conventionele eenheden van oudsher wor-den ontworpen om variaties en onverwachte situaties op te vangen, namelijk die van deafnemers (pieken en dalen in de belasting) en die van de conventionele opwekking zelf(plotselinge uitval van eenheden). Windenergie is dus geen essentieel nieuwe uitdaging ofeen onmogelijkheid. Maar windenergie compliceert wel de handhaving van de vermogens-balans: naast de reeds bestaande fluctuaties in belasting en opwekking, moeten conventio-nele eenheden nu ook vermogensfluctuaties uit windenergie opvangen. Op sommige mo-menten ? bijvoorbeeld bij een gelijktijdige toename van de belasting en het windvermogen? zal er minder geregeld worden door de resterende eenheden, op andere momenten juistmeer. In figuur 1 is het samenspel tussen de belasting, productie door windturbines enconventionele centrales en internationale uitwisseling te zien, zoals dat in Denemarkengebeurt.In Scandinavi? speelt de uitwisseling met aangrenzende netten een belangrijke rol bij debalanshandhaving. De waterkracht in Noorwegen en Zweden fungeert op sommige mo-menten als buffer voor dreigende overschotten en tekorten. Nederland heeft met haar buur-landen afgesproken de uitwisseling op een vooraf vastgestelde waarde te houden. Hier zul-len de conventionele eenheden dus het werk moeten doen.ClusteringIn systemen met windvermogen speelt voorspelling van het windaanbod een belangrijkerol. Voor de vermogensbalans-handhaving is het essentieel te anticiperen op de toe- of af-nemende windproductie, precies zoals nu ook rekening wordt gehouden met de sterkestijging van de belasting in de ochtend en de daling in de avond. Wanneer we de fluctuatiesen onvoorspelbaarheid van windenergie bestuderen, blijkt dat beide afnemen bij een ag-Tekst Ralph Hendriks en Bart Ummels22 Energie+ nr6 dec 2005hierop tot aanzienlijke kostenbesparingen kunnen leiden.De Europese Commissie ondersteunt onderzoek naar de verster-king van het Europese net door aanleg van interconnectoren. Hierinwordt de samenhang met offshore windenergie al als een voor-keursrichting aangegeven. De TU Delft onderzoekt momenteel (sa-men met projectontwikkelaar E-connection, fabrikant Siemens enbodemonderzoeker Fugro binnen we@sea-verband) de mogelijk-heid om op deze grensoverschrijdende stroomverbindingen wind-parken aan te sluiten. In dit onderzoek wordt niet alleen gekekennaar de consequenties op systeemniveau, maar ook naar nieuwetechnologie op basis van gelijkstroom.UitdagingWindenergie op zee is een duurzame energiebron met een zeergroot potentieel voor Nederland. We hebben hierboven laten ziendat de inpassing in het elektriciteitsysteem geen fundamenteelnieuwe aspecten met zich meebrengt. Fluctuaties in het windaan-bod moeten door de rest van het systeem worden opgevangen. Datmaakt inpassing complex, maar er zijn zeker oplossingen. Bij devraag hoe de offshore windparken het best kunnen worden aange-sloten, kan kostenbesparing een stimulans voor technologische in-novatie zijn. De vraag hoe het systeem en de infrastructuur voor detoekomst er precies uit moeten zien is dus een uitdaging, waaraanhard gewerkt moet worden. ?Referenties1 P. N?rgaard, H. Holttinen: A Multi-Turbine Power Curve Ap-proach, Proceedings of Nordic Wind Power Conference, Chal-mers University of Technology, 20042 ECN: Locaties en opwekkosten 6000 MW offshore windenergieRevisie maart 2004, Rapport nr. ECN-CX--04-051, maart 2004.gregatie van windvermogen. Dit kan bijvoorbeeld worden bereiktdoor clustering in windparken ? niet elke turbine `vangt' elke wind-vlaag op hetzelfde moment ? maar ook door windvermogen overeen groter geografisch gebied te beschouwen. Pieken en dalen inhet windaanbod en dus in de productie worden hierdoor uitgemid-deld, zoals goed te zien is in figuur 2. Bij het voorspellen van dewindproductie geldt bovendien dat de nauwkeurigheid van de voor-spelling toeneemt wanneer deze korter van tevoren wordt gedaan.Zo blijkt bijvoorbeeld dat een voorspelling drie uur tevoren gemid-deld twee keer zo nauwkeurig is als 24 uur tevoren.Over hoe een elektriciteitsvoorzieningsysteem met een groot aan-deel windopwekking zich gedraagt, vooral in de geliberaliseerdemarkt, is nog veel onbekend. De TU Delft doet hier onderzoek naarin het kader van het we@sea programma (www.we-at-sea.org).Hierin werken fabrikanten, projectontwikkelaars, onderzoeksinsti-tuten en belangenorganisaties samen om de fundamentele kennisover offshore windenergie te vergroten.AansluitingVoor de ontwikkeling van windparken op zee heeft ECN bestu-deerd wat de meest gunstige offshore locaties zijn in de Neder-landse exclusieve economische zone [2]. Het grootste potentieelbevindt zich ten westen van Nederland, veertig ? tachtig kilometeruit de kust. In het noorden zijn ook mogelijkheden, maar daarzijn de afstanden tot de kust groter. De voorgestelde locaties vooroffshore windparken liggen feitelijk al een behoorlijk eind rich-ting Engeland. Ook de voorziene parken in Duitsland liggen zo-ver op zee, dat ze tussen buurlanden (Nederland en Denemarken)komen te liggen. Omdat er tussen verschillende landen van West-Europa in toenemende mate behoefte is aan interconnectiecapa-citeit, is het niet zo'n gekke gedachte om te veronderstellen datonderzeese kabelverbindingen tussen Nederland en Engeland entussen Nederland en Scandinavi? ook gebruikt kunnen wordenom windparken aan te sluiten. Wegens de zeer hoge kosten vandergelijke kabelverbindingen, zou de aansluiting van windparkenFiguur 1 Voorbeeld van productie door conventionele eenheden, belas-ting, productie door windturbines en uitwisseling van West-Denemarkenmet buurnetten gedurende een week (maandag tot en met zondag)Gegevens: Energinet.dkFiguur 2 Variatie van het vermogen van ??n windturbine, ??n windparken vijf windparken gedurende een week [1]nr6 dec 2005 Energie+ 23