Power2Tow

De toekomst verkennen van elektrisch laden op zee voor Rijkswaterstaat

Power2Tow

Hoe zorg je ervoor dat elektrische noodhulpschepen op de Noordzee beschikbaar zijn op het moment en de plek waar ze het hardst nodig zijn? Die vraag stond centraal in een recent onderzoek van ingenieursadviesbureau Witteveen+Bos, in nauwe samenwerking met Haskoning. Het resultaat is een blauwdruk voor laadinfrastructuur op zee, midden op de Noordzee. De opdracht kwam van Rijkswaterstaat en is medegefinancierd door het Europese Herstel- en Veerkrachtfonds.

Een emissievrije vloot op een steeds drukkere Noordzee

De Noordzee verandert, zowel letterlijk als figuurlijk. Het aantal windparken op zee en het aantal scheepsbewegingen neemt toe, evenals het risico op maritieme incidenten. Rijkswaterstaat speelt hierop in door haar vloot van Emergency Response and Towing Vessels (ERTV’s) te elektrificeren, met als doel tot 90 % emissievrije inzet. Zonder stroom is actie echter niet mogelijk. Daarom is slimme en betrouwbare laadinfrastructuur nodig, zowel aan de wal als op zee.

Het Power2Tow-project

Binnen het bredere Power2Tow-initiatief worden drie ERTV’s ontwikkeld die grotendeels elektrisch varen, met een aanvullende methanolcapaciteit. Tegelijkertijd wordt gewerkt aan vijf laadlocaties op zee en vijf aan land. Witteveen+Bos kreeg de opdracht om te bepalen welke locaties en typen laadinfrastructuur het meest geschikt zijn, op basis van de onderzoeksvraag: welke locaties en vormen van elektrische laadinfrastructuur op de Noordzee sluiten het beste aan op het operationele profiel van een duurzame ERTV?

Technologie, risico en realiteitszin combineren

De aanpak bestond uit gesprekken met betrokken partijen, waaronder TenneT, ontwikkelaars van offshore windparken, leveranciers van laadsystemen en de Kustwacht. Deze gesprekken zijn aangevuld met technische analyses en input van MARIN. Het onderzoek richtte zich op drie onderdelen: het identificeren van kansrijke laadlocaties op zee, het vaststellen van technische en juridische randvoorwaarden voor netaansluiting, en het onderzoeken van de beschikbare systemen voor offshore laden. Uiteindelijk zijn vijf potentiële laadzones geselecteerd, strategisch gelegen nabij windparken en buiten ecologisch kwetsbare gebieden, drukke scheepvaartroutes en militaire oefenzones.

Laadlocaties nabij stroom en risicogebieden

Een geschikte laadlocatie moet niet alleen dicht bij een betrouwbare elektriciteitsbron liggen, zoals een windturbine of een offshore substation van TenneT, maar moet ook zodanig gepositioneerd zijn dat ERTV’s binnen twee uur een noodsituatie kunnen bereiken, zelfs onder slechte weersomstandigheden. De vijf geselecteerde gebieden combineren strategische ligging met technische uitvoerbaarheid. Om de locaties te beoordelen is gebruikgemaakt van een afwegingsmatrix waarin technische, financiële, ruimtelijke, juridische en planningsaspecten zijn meegenomen. Een belangrijke bevinding is dat een directe aansluiting op individuele windturbines in veel gevallen efficiënter en duurzamer blijkt dan aansluiting op een centraal substation.

Laadsystemen: vaste constructie of drijvende oplossing

Er zijn twee offshore laadconcepten onderzocht. De eerste is de e-tower, een vast laadstation dat is gemonteerd op een monopile, vergelijkbaar met de fundering van een windturbine. De tweede is de e-boei, een drijvend laadstation dat verankerd is aan de zeebodem. Hoewel beide oplossingen technisch haalbaar zijn, heeft de e-tower de voorkeur. Deze is robuuster onder de omstandigheden op de Noordzee, bestand tegen golven tot tien meter hoog, en eenvoudiger te integreren binnen bestaande offshore windparkinfrastructuur.

Technische en juridische uitdagingen

Voor aansluiting op een windturbine of substation zijn omzetting van spanning en frequentie nodig, evenals minimale kabellengte en voldoende ruimte op het platform. Tegelijkertijd zijn er juridische obstakels, aangezien het huidige regelgevend kader nog niet toestaat dat energie via het offshore net wordt geleverd aan schepen. Ook moeten contractuele afspraken over energielevering voldoende zekerheid bieden. Veiligheid speelt eveneens een grote rol: het laadsysteem moet veilig aanmeren mogelijk maken, ook bij wisselende omstandigheden, en snel kunnen ontkoppelen bij calamiteiten. Daarnaast moeten afstanden tot andere infrastructuur, zoals turbines en vaarroutes, zorgvuldig worden gewaarborgd.

Vervolg: ontwikkeling van techniek en standaardisatie

Naast de locatiekeuze en het systeemontwerp benadrukt het onderzoek dat verdere ontwikkeling van offshore laadinfrastructuur noodzakelijk is. De technologie bevindt zich nog in een vroeg stadium. Om grootschalige en veilige toepassing mogelijk te maken, zijn er vervolgstappen nodig, waaronder standaardisatie van connectoren, communicatieprotocollen en netintegratie, technische specificaties voor compatibiliteit tussen schepen en laadsystemen, test- en certificeringsprocedures, en aansluiting op bestaande regelgeving, zoals IEC 80005 en de richtlijnen van EMSA.

Witteveen+Bos heeft inmiddels een vervolgonderzoek uitgevoerd waarin deze aspecten verder worden uitgewerkt. Samen met ontwikkelaars van hoogvermogenlaadsystemen en andere betrokken partijen wordt gekeken naar de huidige technische gereedheid en de mate waarin bestaande of toekomstige internationale normen kunnen bijdragen aan praktische toepassing.

Op koers naar emissievrije scheepvaart

Het Power2Tow-project van Rijkswaterstaat vormt een belangrijke stap in de transitie naar emissievrije maritieme operaties op de Noordzee. Het is mooi om hieraan bij te kunnen dragen met technische en strategische expertise. Met een multidisciplinaire aanpak en focus op praktische haalbaarheid dragen wij bij aan de ontwikkeling van een schonere, veerkrachtigere toekomst, zowel op zee als aan wal.

Meer informatie

<>