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.

6

ZONE OFFSHORE WINDPARKEN VOOR DE BELGISCHE KUST

(bron MUMM/BMM/UGMM)

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

10

OFFSHORE WIND FARMS

Turbine + jacket “THE SKY IS THE LIMIT”

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

15

TIDAL POTENTIAL WORLD Average current speed [m/s]

< 1 1 – 1,5 > 1,5

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

21

DEME COMPANIES IN OFFSHORE RENEWABLE ENERGY

22

OFFSHORE WIND FARMS

References of DEME involvement in Northern Europe

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

25

EVOLUTION OF JACK-UP FLEET

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.

WAVE HUB PROJECT – CORNWALL UK

29

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)

35

DBE INVOLVEMENT IN TIDAL PROJECTS IN SCOTLAND AND NORTHERN IRELAND

36

TIDAL TURBINE FARM

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.

39

VRAGEN ?