Wie het woord energie hoort, denkt meteen aan problemen. We bevinden ons in de ernstigste energiecrisis sinds die van 1973 en 1979. Vloeibaar aardgas (lng) als alternatief voor Russisch gas lenigt de Europese nood voor een deel. Energietoeslagen van de overheid helpen deze winter ook, maar het is onzeker hoelang deze situatie kan voortduren.

Aan de oliekant gaat het niet veel beter. Het Opec-kartel zette onlangs een streep door de optie van meer productie, tot frustratie van Joe Biden. De Amerikaanse president had zijn felle kritiek op de mensenrechtensituatie in Saoedi-Arabië opzijgezet en weer toenadering tot het land gezocht, om de Opec de olieproductie te laten opvoeren. Tevergeefs.

Het is dus duidelijk: het Westen is gebaat bij zo snel mogelijke onafhankelijkheid van fossiele- energiebronnen. In Nederland en andere Noordzeelanden is mede daarom alle aandacht gericht op windenergie. Windmolens op zee moeten Nederland rond 2030 ongeveer 21 gigawatt aan windvermogen leveren, is het nieuwste doel. Dat zou goed moeten zijn voor ongeveer 75% van het elektriciteitsverbruik. Dit jaar hebben Nederland, Denemarken, Duitsland en België afgesproken om voor 2050 windparken met een totaal vermogen van 150 gigawatt in de Noordzee te bouwen, waarvan 65 gigawatt al voor 2030 haalbaar moet zijn.

De vraag is hoe dit alles gerealiseerd moet worden. Het meest voor de hand liggende antwoord is meer en grotere windparken. Maar ook meer en grotere turbines, met een groter vermogen.

'Hoe groter hoe beter'

In een tijd waarin de prijs van energie belangrijker is dan ooit, is een efficiënte energieopwekker onontbeerlijk. Daarom blijft het motto van windmolenfabrikanten: hoe groter, hoe beter. Was aan het eind van de jaren tachtig een ashoogte van 25 meter al bijzonder, inmiddels is 150 meter geen uitzondering meer.

Het Chinese Goldwind presenteerde vorige maand een molen met een rotordiameter van maar liefst 252 meter. Deze dimensies maken een molen efficiënter. Want hoe groter de draaicirkel, hoe meer energie eruit komt en hoe lager de kostprijs. Daardoor wordt windenergie ook zonder subsidie concurrerender ten opzichte van stroom uit gas- en kolencentrales.

Vandaar dat turbinefabrikanten zich ondanks een krimpende markt haasten om de ander voor te zijn met telkens een nog groter model. 'Elke meter extra is interessant', verwoordt woordvoerder Robert Portier van energiebedrijf Vattenfall het. 'Hoe groter de turbine, hoe meer elektriciteit. Als de bladen tweemaal zo lang zijn, is de opbrengst ongeveer viermaal zo groot.’

Immense rotordiameters

Grotere turbines zijn dus een manier om efficiënter en concurrerender te opereren. Maar die schaalvergroting realiseren is nog niet zo eenvoudig. De vraag is tot hoe ver je kunt gaan. Op zee zijn immense rotordiameters nu al de norm. Als meer omvang meer oplevert, hoeveel meters moeten molens dan wel niet verder groeien? Tot een kilometer, met 400 meter lange bladen? En met een ‘tipsnelheid’ tot die van het geluid?

Er zitten beperkingen aan de groei. Als de turbines groter worden, moeten er ook grotere schepen en hijskranen komen om ze te kunnen installeren. ‘Het is niet voldoende om alleen maar nog grotere turbines te ontwikkelen', zegt Robert Portier. 'Een windmolen van een kilometer hoog met bladen van 400 meter lengte is niet per definitie een goed idee. Waait het op die hoogte hard en constant genoeg?’, vraagt hij retorisch. ‘Denk eraan dat we wind zoeken tussen kracht 2 en 9, maar liefst zo veel mogelijk kracht 6 tot 7. Op een kilometer hoogte waait het een groot deel van de tijd misschien veel te hard.’

Een toekomstige last die niet meteen in beeld komt maar wel belangrijk is, is onderhoud. Zeker op zee is dat een kostbare zaak. En hoe groter de molen, hoe meer deze aan enorme krachten wordt blootgesteld en slijtage optreedt. Hogere onderhoudskosten gelden zeker voor de types met meer bewegende onderdelen, zoals modellen met, net als in een auto, een versnellingsbak.

Pas op de plaats

'In de afgelopen jaren moesten de windturbines steeds groter worden om concurrerend te blijven', zegt engineering manager Leon van der Meijden van Eneco, een grote plaatser van offshorewindturbines. 'Maar de ontwikkelingskosten lopen nu uit de pas met de kwaliteit. We vinden dat de fabrikanten te weinig tijd krijgen om ze betrouwbaar te maken. Dus het zou goed zijn om als offshorewindindustrie even pas op de plaats te maken.'

Van der Meijden noemt geen namen, maar algemeen bekend is dat het Deense Vestas, Siemens Gamesa en GE Renewable grote spelers op de Europese windturbinemarkt zijn en scherp met elkaar concurreren.

Hij wijst ook op tekorten aan grote schepen en havens die deze kunnen faciliteren. Staalprijzen zijn hoog en personeel is schaars. 'Alles moet kunnen meegroeien', zegt Van der Meijden. De ambities zijn nu groter dan de markt kan leveren. Dus het zou goed zijn om de huidige standaard, zeg een rotordiameter van zo’n 230 meter, vijf tot tien jaar te bevriezen.' Dat kan volgens de ingenieur als beleidsmakers dit in kavelbesluiten meenemen in overleg met de sector.

Giles Dickson, directeur van de Europese branchevereniging voor windenergiebedrijven WindEurope, is het niet eens met de oproep van Eneco om de verdere ontwikkeling van turbines te bevriezen. De betrouwbaarheid van turbines komt in het geheel niet in het geding door de voortschrijdende ontwikkeling, vindt Dickson. Integendeel: 'Elke keer als turbines groter werden, werkten ze prima, of zelfs beter dan de vorige generatie. De reputatieschade is ook heel groot als dat niet zo is.'

Haasje-over

Vooralsnog blijven de fabrikanten haasje-over spelen. Zo claimde producent Siemens Gamesa onlangs een nieuw record te hebben gevestigd met zijn nieuwe turbine, de SG 14-222 DD. Die zou volgens het bedrijf in een etmaal met 359 megawattuur de meeste energie ooit hebben opgewekt met een enkele molen.

De Siemens-turbine is een alternatief voor de Haliade-X-turbines van concurrent GE Renewable, die eveneens 14 megawatt aan vermogen kan geven, nog maar net achter de 15 megawattturbine van Vestas en de 16 megawattturbine van het Chinese MingYang. Siemens Gamesa zegt de nieuwe molen in 2024 in serieproductie te nemen. Zo gaat de race naar de grootste turbine volop door.

Want de concurrentie in de sector is moordend. 'Alle vijf Europese windturbinebouwers zijn op dit moment verlieslatend', zegt Giles Dickson van WindEurope. Dat heeft alles te maken met de manier waarop windparken worden gegund in Europa. Tot nu toe is in de aanbestedingen of veilingen de prijs het belangrijkste criterium geweest. 'Dat heeft geleid tot een race naar de bodem', stelt Dickson vast. Vergunningen voor de bouw van windparken worden volgens hem ook in te kleine volumes aangeboden, waardoor er te veel partijen azen op kleine volumes gigawatts.'

Helemaal nu sommige landen kavels voor de bouw van windparken veilen en windparkontwikkelaars moeten betalen om een park neer te zetten. In Denemarken betaalde RWE €375 mln aan de Deense staat om het windpark Thor te mogen bouwen. 'Dat is €375 mln aan extra kosten. Die moeten ergens worden verhaald. Doorschuiven naar de consument? Mwah, die heeft het al lastig. Dus dan maar verhalen op de leveranciers door bijvoorbeeld minder te betalen voor de turbines. Iedereen verliest, dus het resultaat is heel negatief. Het is heel slecht beleid.'

Minder orders

Mede daardoor is serieus de klad gekomen in de mooie voornemens voor meer windenergie. De orders voor windturbines daalden het derde kwartaal van dit jaar met 36% ten opzichte van dezelfde periode in 2021. Over geheel 2022 zijn de totale orders goed voor 7,7 gigawatt aan windenergie. Dat is fors minder dan de 39 gigawatt die volgens de turbinefabrikanten jaarlijks nodig is om de Europese doelstellingen te halen. Onder meer trage vergunningstrajecten voor parken, inflatie en onzekerheid over prijsplafonds in Europa zetten een rem op windenergie, meldde WindEurope vorige maand.

Juist nu heeft de sector behoefte aan zekerheid en voorspelbaarheid. De EU wil een sterke groei van windenergie. Op dit moment staat er in de EU 190 gigawatt aan windturbinevermogen opgesteld, waarvan 175 gigawatt op land. In 2030 moet er in totaal voor 510 gigawatt staan, waarvan 400 gigawatt op land. 'Maar de Europese windturbinefabrieken hebben nu slechts een productiecapaciteit van 7 gigawatt per jaar', legt Dickson uit. 'En dan heb ik het nog alleen over de turbinebouwers. De producenten van de funderingen voor turbines zijn de komende drie jaar al uitverkocht. Dus moet er de komende jaren heel veel productiecapaciteit worden bijgebouwd.'

Dat gebeurt alleen als fabrikanten voldoende zekerheid hebben over de volumes die worden aanbesteed. En daar wringt het. Want de ambities van landen mogen dan torenhoog zijn, ze komen niet altijd overeen met de jaarlijks te vergeven kavels voor windparken. Die blijven ver achter bij wat nodig is om doelen te halen. 'De markt is niet zo groot als hij zou moeten zijn', zegt Dickson. 'We moeten in de EU 39 gigawatt per jaar bouwen tot aan 2030. Maar vorig jaar bouwden we in de EU slechts 11 gigawatt en voor de komende jaren verwachten we 18 gigawatt per jaar. We bouwen dus ver onder de normale capaciteit.'

Beautycontests

Feit blijft dat er de komende decennia nog vele windparken worden aangelegd en dat energiebedrijven moeten bieden op kavels. Behalve dat er genoeg geld moet worden meegebracht zijn er ook andere hindernissen. Energiebedrijven dienen mee te doen aan 'beautycontests' voor parken als Hollandse Kust Zuid, het eerste windpark op zee dat subsidievrij wordt gebouwd. 'Expertpanels' besluiten aan welke bieder de percelen worden gegund, op basis van een plan dat het beste aansluit bij de (milieu)ambities van de overheid. Dus hoeveel mantelmeeuwen en bruinvissen er rond de kavels verblijven, weegt ook mee bij de gunning.

Inmiddels is het alweer bijna zover dat het windpark Amalia, voor de kust van IJmuiden, wordt afgebroken. Dat moet omdat in 2028 de vergunning afloopt. Met die wetenschap zouden er zelfs nog meer turbines bij moeten komen: niet alleen voor uitbreiding, maar ook voor vervanging van afgeschreven molens. De Amalia-turbines zijn namelijk aan het eind van hun levensduur.

Het zou, zeker gezien de huidige stagnerende markt, niet slecht zijn om niet alleen de omvang van de turbines te vergroten, maar ook de levensduur en de vergunningsperiode te verlengen. In de branche wordt gesproken over een gewenste exploitatieduur van zo'n veertig jaar. Die is nu twintig jaar.

De extra terugverdientijd zou een steun in de rug van de energiebedrijven zijn. En een extra prikkel om de conditie van bestaande molens langer op peil te houden.