Mogelijkheid ‘hydraulisch’ windpark op zee

TU Delft onderzoeker Antonio Jarquin Laguna onderzocht voor zijn promotie de mogelijkheid van een ‘hydraulisch’ windpark op zee. Daarbij is de directe aandrijving van de windturbine vervangen door een verdringingspomp, waardoor zeewater onder druk in een hydraulisch netwerk wordt gebracht.

De groei van wind op zee is duidelijk zichtbaar in de grote windparken die worden gepland en gebouwd in de Noordzee, waarmee vermogens op GW-niveau (GigaWatt) worden behaald. In de huidige toepassing wordt de geproduceerde elektriciteit per windturbine in een windpark naar een centraal offshore-platform geleid, voordat het door kabels over de zeebodem naar de kust wordt getransporteerd. Zo gezien kan een offshore-windpark worden beschouwd als één energiecentrale die elektriciteit produceert door middel van honderden verschillende generatoren.

Watertechnologie

Antonio Jarquin Laguna onderzocht het idee van elektriciteitsproductie op een gecentraliseerde wijze in een windpark, waarvoor slechts enkele hoge-capaciteitsgeneratoren nodig zijn. Hij verkende daarvoor een nieuwe manier van generatie, bij elkaar brengen en transmissie van windenergie binnen een windpark op zee, waar geen tussentijdse elektrische omzetting plaatsvindt, totdat de energie het centrale offshore-platform heeft bereikt.

Dit gebeurt via watertechnologie. In het voorgestelde concept is de conventionele versnellingskast of de directe aandrijving van de windturbine vervangen door een verdringingspomp, waardoor zeewater onder druk in een hydraulisch netwerk wordt gebracht. Het water wordt onder hoge druk vanaf de windturbines van het windpark bijeengebracht en doorgeleid naar het centrale offshore-platform, waar vervolgens elektriciteit wordt gegenereerd door een zogenoemde Pelton-turbine.

Resultaten

Jarquin Laguna deed simulaties van een (hypothetisch) hydraulisch windpark dat onderhevig is aan turbulente windcondities. De prestaties van individuele turbines zijn vergeleken met die van een windpark met conventionele-technologieturbines, met dezelfde windparklay-out en omgevingscondities. De resultaten geven aan dat het hydraulische windpark, ondanks de invoer voor de turbulente wind en zog-effecten, in staat is om elektriciteit te produceren met een redelijke prestatie.