Energie uit water
Hier onder worden de belangrijkste pijlers van EWA en haar leden beschreven: conventionele waterkracht, getijdenstroming, getijdenbassins, golfenergie, osmose energie en Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC).
Golfenergie
Zoals we windmolenparken in zee aanleggen, kunnen we ook golfenergie-installaties in zee aanleggen, al dan niet in de buurt van de reeds bestaande windmolenparken. Combinaties zouden natuurlijk hele mooie synergievoordelen bieden. Theoretisch beschikken de aankomende golven in het Nederland over een vermogen van 1,7 GW (17.000 auto’s). Dat komt op jaarbasis overeen met een energievoorraad ter grootte van circa 15 TWh (54 PJ). Dat is voldoende voor ongeveer 900.000 huishoudens per jaar. In Nederland werken o.a. SBM, Symphony Wave Power, Dutch Wave Power, Hifro, OceanGrazer en Slowmill aan golfenergie.
Electriciteit uit laagverval & vrije stroming
Tussen het punt waar het water via de rivieren ons land binnenstroomt en waar het in zee uitstroomt, zit een verval. Voor de Rijn is dat ongeveer 10 meter en voor de Maas 45 meter. Om onder andere de bevaarbaarheid te kunnen blijven garanderen, zijn er op diverse plaatsen in het Nederlandse rivierennetwerk stuwen en sluizen aangelegd. Dat biedt kansen voor energieopwekking zonder het landschap en/of de rivieren extra aan te tasten. Dit kan met visveilige laagverval turbines, geintegreerd in kunstwerken of in de vrije stroming.
De productie van elektriciteit uit afstromend water is afhankelijk van het verval en de hoeveelheid water dat door de rivier wordt afgevoerd. Gegeven het gemiddelde debiet dat door Rijn, Maas en overige rivieren wordt afgevoerd, en gegeven het verval dat het afstromende water overbrugt, is de potentiële voorraad 11 PJ (3 TWh) per jaar. Pentair Nijhuis en Oryon Watermill zijn Nederlandse leveranciers van laagverval, visveilige waterturbines.
Tocardo, Lintur, en Water2Energy hebben oplossingen om energie op te wekken in de vrije stroming. Deze turbines werken op vergelijkbare wijzen als vrije stromingsgetijden turbines (zie hieronder), met het verschil dat het aantal productie uren hoger is omdat de stroming altijd dezelfde kant op is.
Getijdenstroming
Het getij is één van de belangrijkste drijvende krachten voor de stroming van water. Zolang het water stijgt en daalt - en dat is eigenlijk voortdurend het geval - is er sprake van stroming van het water. Stromend water kan op vrij eenvoudige manier omgezet worden in elektrische energie. De werking van een waterstromingsturbine is vergelijkbaar met de werking van een windmolen. Voor Nederland zijn de Noordzee rond de Waddeneilanden en de delta het meest relevant. Voor een eerste schatting wordt de Nederlandse kustlijn benaderd wordt door een rechte lijn van 250 kilometer lang, en een gemiddelde diepte van de Noordzee van circa 20 meter. Bij een gemiddelde stroomsnelheid van 1 m/s levert dat een totale potentiële energievoorraad op ter grootte van 79 PJ (= 22 TWh). In Nederland werken Tocardo, FishFlow Innovations en Water2energy aan turbines die in de vrije getijstroming werken. Speciaal voor lage stromingen ontwikkelt SeaQurrent een onderwater vlieger.
Getijdenbassins
Langs de kust neemt het getijverschil af vanaf Vlissingen in noordelijke richting van vier meter tot circa een meter rond Den Helder. Hier bevindt zich een minimum, waarna het getijverschil richting Duitsland weer toeneemt tot circa anderhalve meter. Om het hydraulisch verval van getijden te benutten voor energieopwekking is een bassin nodig. Dit bassin kan van nature aanwezig zijn in de vorm van een estuarium of inham, of het kan kunstmatig worden gecreëerd. Momenteel onderzoek het Rijk of een getijcentrale kan worden gebouwd in de Brouwersdam, als onderdeel van het project Getij Grevelingen.
Thermische Energie uit de Zee (Aquathermie en OTEC)
De aanwezige warmte en/of koude in het water kan in beginsel geheel benut worden. Uiteraard is het onvoorstelbaar dat dat ook gebeurt. Slechts een heel klein deel van Noordzee, dat dicht bij de kust ligt, ligt binnen bereik voor verwarmingsinstallaties en koelinstallaties voor huizen en gebouwen. Voor de binnenlandse wateren geldt dat zij relatief dicht bij bebouwing liggen en dat deze dus voor een groot deel thermisch te benutten zijn.
Het totale oppervlak van meren en plassen in Nederland bedraagt circa 500 km2 . De overige binnenlandse wateren zoals het IJssel- en Markermeer, het Rijn/Maas-estuarium en de rivieren hebben een oppervlakte van meer dan 2000 km2. Daarnaast beslaat de Noordzee een oppervlakte van 57.000 km2.
Wanneer ongeveer 1000 km2 van de totale wateroppervlakte ingezet kan worden voor energiewinning, ligt het technisch potentieel op circa 20 PJ per jaar (5 à 6 TWh).
Nog een stap verder is om electriciteit op te wekken uit het temperatuurverschil.
Osmose Energie
Jaarlijks stroomt gemiddeld 89.600 miljoen m3 zoet water de Noordzee in. Dat betekent dat er iedere seconde vanuit Nederland ongeveer 3000 m3 zoet water de zee in stroomt. Het theoretisch aanwezige osmotische drukverschil tussen zoet- en zoutwater ligt rond de 25 bar. Het potentiële vermogen ligt daarmee op 7 GW, overeenkomend met een jaarlijkse energievoorraad ter grootte van circa 60 TWh, ca. 220 PJ. Ter indicatie: de bij benadering 7,2 miljoen Nederlandse huishoudens verbruiken in totaal tussen de 400 en 500 PJ per jaar. Bij volledige benutting van deze voorraad zou in de helft van de vraag voorzien kunnen worden! REDstack heeft een pilot plant operationeel op de Afsluitdijk.
