Veelbelovende technologie voor de emissieloze economie

Stuwmeren

De energietransitie creëert een grote behoefte aan tijdelijke opslag van energie door de sterke toename van fluctuerende, duurzame bronnen. Naast accu's en waterstof zijn ook minder technische oplossingen denkbaar, zoals een omgekeerd stuwmeer. Het oorspronkelijke plan werd in de jaren tachtig geïntroduceerd door ingenieur Luc Lievense. Er was toen net besloten om de Markerwaard niet in te polderen. Lievense bedacht dat de Markerwaard kon worden gebruikt worden als buffer voor de productie van elektriciteit op basis van stroom van windmolens; zonnepanelen hadden in die tijd nog een zeer laag rendement. Het plan was om het meer te vullen met water op momenten dat de vraag naar energie laag was en de windenergie dus 'over' was. Lievense stelde voor een metershoge ringdijk rondom het Markermeer aan te leggen waarop vierhonderd windturbines zouden worden geplaatst. In die tijd werd nog uitgegaan van windturbines met een vermogen tussen de 1 en 1,5MW. Windmolens worden overigens pas sinds 1985 in Nederland gebouwd.

Bij een oppervlakte van 700km² en een stijghoogte van 10m zou circa 100GWh (350TJ) energie opgeslagen kunnen worden, wat in die tijd goed was voor 35 procent van het dagelijkse Nederlandse elektriciteitsverbruik, dat toen zo'n 275GWh bedroeg. Op momenten dat er behoefte aan deze energie zou zijn, zou men het meer laten leegstromen, waardoor stroom wordt opgewekt. Het plan is nooit uitgevoerd vanwege de hoge kosten, zorgen over de ecologische gevolgen voor het Markermeer en vanwege de aantasting van het landschap. Het belangrijkste tegenargument was echter de veiligheid; bij een dijkdoorbraak zou Amsterdam onderwater komen te staan.

Het omgekeerde stuwmeer van Bureau Lievense en KEMA

Omgekeerd stuwmeer

Ingenieursbureau Lievense, een fusie van bedrijven waaronder het oorspronkelijke bedrijf van Luc Lievense, heeft in 2007 in samenwerking met het toenmalige KEMA een nieuw plan gepresenteerd, waarin het idee wordt omgedraaid: niet bovengronds, maar ondergronds. Het water wordt dan niet in een stuwmeer gepompt, maar eruit, tot een diepte van 40m onder de zeespiegel. Voorgesteld wordt zo'n stuwmeer op zee te plaatsen op een kunstmatig eiland, circa 25km voor de Nederlandse kust. Op die manier vormt het geen overstromingsgevaar. Het kunstmatige eiland zou een omvang van 10 bij 6km krijgen met op de ringdijk tientallen windmolens. In het midden van het eiland wordt dan een bassin uitgegraven in de zeebodem, waarin ruimte zou zijn voor 320 miljoen kubieke meter zeewater.

Als er 's nachts bijvoorbeeld een energieoverschot is, wordt het water uit het bassin naar de zee gepompt. Op het moment dat de energievraag hoog is en de energie uit zon en wind laag, kan het water uit zee in het 40m diepe bassin stromen. Dit werkt min of meer vergelijkbaar als een waterkrachtcentrale bij een stuwmeer in de bergen; de val van het water drijft een turbine aan, waarmee elektriciteit wordt opgewekt.

De opslagcapaciteit in het energie-eiland zou volgens Bureau Lievense en KEMA voldoende zijn om gedurende 12 uur een vermogen van 1500MW te leveren, vergelijkbaar met een grote elektriciteitscentrale. De totale energiecapaciteit zou goed zijn voor 20GWh, wat voldoende is om vijf steden zo groot als Amsterdam van energie te voorzien. De stroom wordt vanaf het eiland met kabels naar land vervoerd. Bureau Lievense en KEMA schatten de kosten voor de aanleg op zo'n 2,5 miljard euro. Zo'n 1,5 miljard daarvan zou binnen veertig jaar terugverdiend kunnen worden. Tegelijk wordt gedacht aan nevenfuncties, zoals een algen- en viskweek. Het eiland zou ook als opslag kunnen dienen voor vloeibaar aardgas. Tot slot zou het de kust kunnen beschermen, doordat het de golfslag breekt tijdens een storm. Ook België heeft interesse in de bouw van zo'n eiland voor de kust.