hernieuwbare (groene en blauwe) energie … activiteiten pianc belgië... · in 2005 the kyoto...
TRANSCRIPT
Peter VAN DEN BERGH
HERNIEUWBARE (GROENE EN BLAUWE) ENERGIE OP ZEE
Studiedag Renewable Energy Y PIANC 23-05-2013 Oostende
DEME
2
INHOUDSTAFEL
1. Renewable energy regulations
2. Wettelijk kader België
3. Wind
4. Wave & tidal
5. Rol van DEME
3
RENEWABLE ENERGY REGULATIONS
In 2005 the Kyoto Protocol on reducing emissions of greenhouse gasses was ratified by Belgium and 182 other countries, attesting to the world’s awareness of the need to shift to non polluting and renewable sources of energy
The EU is aiming to reduce the effects of climate change and establish a common energy policy. As part of this policy, European Heads of State agreed in March 2007 on binding targets to increase the share of renewable energy.
By 2020 renewable energy should account for 20% of the EU‘s final energy consumption (9% in 2009).
To meet this common target, each Member State needs to increase its production and use of renewable energy in electricity, heating, cooling and transport. Belgian target: 13% (2009 = 4%)
4
RENEWABLE ENERGY SOURCES
SOLAR
WIND
WATER • wave • tidal • hydro-electric
BIOMASS
GEOTHERMIC
BLUE ENERGY
5
WETTELIJK KADER IN BELGIË VOOR OFFSHORE
1. KB van 20 december 2000
Voorwaarden en procedure voor het toekennen van domeinconcessies voor de bouw en de exploitatie van installaties voor de productie van elektriciteit uit water, stromen of winden, in de zeegebieden waarin België rechtsmacht kan uitoefenen overeenkomstig het internationaal zeerecht.
Een welbepaald gebied werd door de Belgische overheid vastgelegd met een duidelijke procedure voor de indiening en de behandeling van de aanvragen, de toekenningscriteria, de verplichtingen van de houders van de vergunning e.d.
7
WETTELIJK KADER IN BELGIË VOOR OFFSHORE WIND
2. KB van juli 2002
Mechanismen ter bevordering van elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen
Bepalingen betreffende de toekenning van GroeneStroomCertificaten (GSC)
- enerzijds aankoopverplichting vastgelegd door Elia
- anderzijds de aankoopprijs van min.107 €/MWh voor de eerste 216 MW geïnstalleerd
en 90 €/MWh boven de 216 MW voor offshore windenergie
GSC = ondersteuning vanwege de Federale Overheid met als doel :
a) promoten van investeringen in hernieuwbare energie
b) aanvullend op de marktprijzen voor (grijze) stroom
c) projecten in hernieuwbare energie economisch rendabel te maken voor project-
ontwikkelaars
8
OFFSHORE HERNIEUWBARE ENERGIE
Offshore windenergie
Getijdenenergie (stroming)
Golfenergie
Commerciële maturiteit
9
Toepassing op het Belgisch deel van de Noordzee,
tot nu toe uitsluitend wind
met een max. geïnstalleerd vermogen van ca. 2.200 MW
Jaarproductie (bij ca. 3500 vollasturen)
van ca. 7,7 x 106 MWh
OFFSHORE WIND FARMS
11
OWF – CAPACITY TO DATE (END 2012) IN EUROPE
Installed to date 5.000 MW, of which 1.200 MW in 2012 Expected : in 2013 1.400 MW and in 2014 1.900 MW
Source EWEA - Jan. 2013
12
WAVE & TIDAL GLOBAL THEORETICAL POTENTIAL
Marine technologies Estimated global resource (TWh/year)
Wave 80.000 TWh/Year
Tidal current 800 TWh/year
Tidal range 300 TWh/year Source: EIA, OES-IA
Wave Energy [kW/m]
0 5 10 50 75 100
13
WAVE POTENTIAL EUROPE
Available wave power, expressed in kW/m wavecrest. Source: WorldWaves data/OCEANOR/ECMWF. Available wave power, expressed in kW/m wavecrest. Source: WorldWaves data/OCEANOR/ECMWF.
14
FOCUS ON WAVES
Advantages • Not as intermittent as wind • High load factor compared to wind:
smaller size for same power range • Less visual impact • Huge natural resources • Higher potential in winter in Europe
thus following the demand of energy
Challenges • Irregularity in amplitude & frequency
versus constant excitation • Survivability: device has to be robust
to endure high loads during storm • High corrosive environment • Slow motions with high forces while
common electrical generators require high speed
• Technology is not fully developed yet • Electrical infrastructure needs to be
adapted to the transfer of the electrical power to the grid on land
• Cost vs. revenue = uncertainty about long term support mechanism
• Permits & regulations
16
FOCUS ON TIDAL
Advantages • High density of seawater (850 x
density of air) thus lower speed & smaller turbines compared to wind
• More predictable & reliable • Relatively insensitive to weather
conditions • Minimal or zero visual impact
Challenges • Rather difficult to install devices in
sites with the largest potential for energy extraction
• Difficult to maintain and operate in harsh conditions
• High corrosive environment • Technology is not fully developed
yet • Electrical infrastructure has to be
adapted to the circumstances • Cost vs. revenue = uncertainty
about long term support mechanism
• Permits & regulations
17
SITUATION NEIGHBOURING COUNTRIES
• EU member states have a target of deploying ca 2000 MW of marine energy by 2020 This ambition is translated in : • national supporting mechanisms like ROCs (Renewable Obligation
Certificates) in the UK • important budgets for research & development within EU’s 7th
Framework Programme for Research and Technological Development (FP7)
• A significant ambition to develop ocean energy exists in the countries on the
Atlantic arc (UK, Ireland, France, Spain & Portugal)
18
GOLF- VS GETIJDENENERGIE OP HET BELGISCH DEEL VAN DE NOORDZEE
Beschikbaar gemiddeld golfvermogen tot 6,5 kW/m Potentieel voor golfenergieconvertoren voor een gematigd golfklimaat
Beschikbaar gemiddeld getijdenvermogen tot 238 W/m² (stroomsnelheid = 0,77 m/s) Zeer beperkt potentieel voor getijden- energieconvertoren
Bron: OPTIEP – BCP, Optimalisering van de basiskennis over het energiepotentieel op het Belgisch Continentaal Plat (2010)
19
CONCESSIEZONE BELGISCH DEEL
Op de concessiezone op het Belgisch deel van de Noordzee is er binnen het Noordelijk gebied (Mermaid) een capaciteit van Wave 20 MW voorzien. Mermaid
20
ROL VAN DEME IN OFFSHORE RENEWABLE ENERGY 6 AXES OF ACTIVITY
DREDGING AND LAND RECLAMATION
MARINE AND CIVIL ENGINEERING
ENVIRONMENTAL SERVICES
FLUVIAL AND MARINE AGGREGATES
PROJECT DEVELOPMENT & CONCESSIONS AND RENEWABLE ENERGY
MARITIME SERVICES
23
ACTIVITIES IN OWF INDUSTRY
1. Soil investigation
2. Foundation Installation + Met mast
3. Turbine erection
4. Landfall works - HDD
5. Maintenance and assistance works (OWA)
2
1. Side stone dumping
2. Cable installation & protection
3. Erosion protection
24
MARINE & OFFSHORE ENKELE VOORBEELDEN
Germany | OWF Borkum West II Transport & installation of 40 turbines / 200 MW 2012 - 2013
Belgium | OWF Thorntonbank Ph I : 30 MW / Ph II & III : 295 MW 2007-2009 / 2011-2013
26
length overall (LOA) 147,5 m
breadth overall (BOA) 42,3 m
moulded depth 11 m
draught 7,3 m
deckload 15 ton/m²
free deck area 3.400 m²
dead weight 9000 ton
payload +/- 8000 ton
helicopter platform
MARINE & OFFSHORE
Special Purpose Jack-up Vessel INNOVATION*
* co-owned
27
WEST BANK
MONKEY BANK
TURBOT BANK
JUTLAND BAN K
LITTLE F IS HER BANK
OLDELBEVALLEY
DIE ELBE
NORWEGIAN TRENCH
HOR NS RE V
WADDENZEE
ATLANTIC CROSSING
SEGMENT B (UK-GERMANY)
PANGEA SEG 1 OG SEG 2
TyCom
CANTAT 3
UK DENMARK 4
UK - GERMANY 5
TAT 10/D
ODIN SEGMENT 1 (D
K-NL 5)
SKAGERRAK CABLES
DENMARK - GERMANY 1
SEGMENT A (USA-GERMANY)
ATLANTIC CROSSING
TAT 14 segment J
TAT 14, SEGMENT N
TAT 14, SEGMENT K
BORKUM
SCHIERMONNIKOOG
ALTE MELLUMWANGEROOGE
HELGOLAND
NORDERNEY
S CHARHÖRN
SYLT
GERMANY
THE NETHERLANDS
DENMARK
NORWAY
SKAGERRAK
KRISTIANSAND
FLEKKEFJORD
LISTA FARSUND
EMDEN
WILHELMSHAVEN
BREMERHAVEN
EEMSHAVEN
LAUWERSOOG
KVINESDAL
CUXHAVEN
BRUNSBÜTTEL
FEDAFJOR D
THE NETHERLA NDS
GE RM ANY
DENM ARK
GERMANY
DENMARKGERMANY
DENMA RKNORWA Y
KP 25
KP 50
KP 75
KP 100
KP 125
KP 150
KP 175
KP 200
KP 225
KP 250
KP 275
KP 300
KP 325
KP 350
KP 375
KP 400
KP 425
KP 450
KP 475
KP 500
KP 525
KP 550
KP 575
58 N
57 N
56 N
55 N
54 N
5 E
6 E 7
E
8 E 10 E
9 EE 6
00 00
0
E 7
00 00
0
E 8
00 00
0
E 9
00 00
0
N 6 000 000
N 6 100 000
N 6 200 000
N 6 300 000
N 6 400 000
300
200
100-100
-200-300
-400
-500
-100
- 200
-300
-400
-40
-30
-20
-10
-40
-40
-40
-40
-50
-50 -50
-60
-50
-90
-80
-70
-60
-50
-50
NGT 36" GAS PIPELINE
NOGAT
EUROPIPE 2, 42" GAS
NORPIPE 36" GAS
EUROPIPE 1 40" GAS
TYRA E.-DENMARK 30" GAS
GORM- DENMARK 20" OIL
SOUTH ARNE - DENMARK 24" GAS
NORNED KABEL HVDC PROJECTOVERVIEW MAP
CABLE ROUTE EEMSHAVEN - FEDA
LEGEND
TELECOM CABLE IN USE
PLANNED TELECOM CABLE
HVDC CABLE IN USE
GAS PIPELINE
OIL PIPELINE
EUROPEAN DATUM (ED 50)
UTM ZONE 31
PRINTED: 15.03.04
NO
RNED KA
BEL
UK - GERMANY 6
SEA-ME-WE 3
TAT 14, SEGMENT K
ATLANTIC CROSSING
SEGMENT A
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 km
Cable installation – Power/HVDC cables
Details •Power : 700 MW •Length cable : 576 km
Norned HVDC cable Project
Highly specialised in offshore marine cable installation, landfall construction and pipeline stabilisation
Scope of works •Project management •Design & Engineering Cable Lay •Modification to the Cable Lay vessel •Sea Trial Cable Lay •Pre-lay Survey and Route Preparation •Dredging in Waddenzee •Cable lay •Landfall/Pull in (shore landing) •Trenching/Burial of Cable along complete route •Rock dumping
28
Cable laying & trenching offshore Thornton OWF
The TWO submarine cables (150kV) between the offshore transformer platform and the public 150kV grid on land are transporting the generated power. For the submarine part of the route (about 36 km) the cables are buried in the sea bed.
OWA : SERVICE & MAINTENANCE
30
Areas covered by OWA services :
Inspections : survey, ROV and diving inspections
Servicing & maintenance/major repairs, retrofits and shut downs : foundations and super structures
Decommissioning Consultancy & training Specialty services (LiDAR
measurements, noise mitigation etc)
31
Heavy lift vessel RAMBIZ Thornton OWF
Heavy lift vessel Rambiz installing jackets and OTS – Thornton OWF Belgium
32
The developer, promotor, partner in the following new initiatives
(cfr. POWER@SEA N.V. in the offshore wind sector):
Energy produced from the ocean | rivers (current, waves, tide, other)
Transport over water of energy produced offshore / offshore grids and connections / energy storage
DBE N.V. | DEME BLUE ENERGY
33
FlanSea Development of new technology : Wave energy convertor for moderate wave climate.
DBE N.V. | DEME BLUE ENERGY
34
FLANSEA
Project: FlanSea (Flanders Electricity from the Sea) is een onderzoeksproject voor de ontwikkeling van een golfenergieconvertor in een gematigd zeeklimaat Doelstelling: resulteren in een concept dat economisch leefbaar is en competitief is met andere golfenergieconvertoren en/of andere offshore hernieuwbare energie- convertoren Consortium: samenwerking opgezet door de Universiteit Gent met 6 Vlaamse bedrijven, elk gespecialiseerd in een bepaald vakgebied dat complementair is voor de uitwerking en de bouw van een golfenergieconvertor
Budget: gesubsidieerd door het agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie (IWT)
37
CONCLUSIES/OPPORTUNITEITEN
• Marine Blauwe (Wave & Tidal) energie
heeft het potentieel om zich, naast Groene
(Wind), te ontwikkelen als de volgende generatie
van offshore hernieuwbare energie.
• Marine energie zal op grootschalige wijze de klimaatveranderingsdoelen mee
ondersteunen, en deze markt van de toekomst, zal samen met offshore wind
sociale & economische voordelen brengen.
• Om de ambities te realiseren van grootschalige energieopwekking zal de uitge-
balanceerde driehoek van politieke en maatschappelijke steun, industriële
ambitie en toegankelijke zones op zee noodzakelijk zijn.
38
BELANGRIJKSTE AANDACHTSPUNTEN
• Beschikbaarheid van een tijdig en versterkt hoogspanningsnet uitgebouwd tot aan de
zones van marine energiebronnen.
• Een efficiënt en gestroomlijnd vergunningenproces.
• Langdurige beschikbaarheid van gepaste financiële niveaus van kapitaal en
ondersteunings-mechanismen.
• Testfaciliteiten voor nieuwe ontwikkelingen op gebied van hernieuwbare energie
(productie & opslag).
• Industriële capaciteit om nieuwe hernieuwbare energieprojecten te ontwikkelen, te
bouwen, te opereren en te onderhouden.