Nederland zou werk moeten maken van het bouwen van een ondergrondse waterkrachtcentrale. Technisch is het goed mogelijk. Dat zegt de 86-jarige Jan Huynen, die gisteren promoveerde op dit onderwerp.
Nederland loopt qua duurzame energie nog achter op andere landen, maar we zijn onze achterstand aan het inhalen. Er komen steeds meer zonnepanelen op huizen, de eerste zonneparken zijn aangelegd en ook windparken op zee worden steeds groter.
Daardoor zal de CO2-uitstoot van ons land dalen. Maar de onbetrouwbaarheid van zon en wind brengt een risico met zich mee: we kunnen ineens zonder stroom zitten in Nederland.
Buurlanden
Om dat te voorkomen, leggen we allerlei stroomverbindingen aan met onze buurlanden. Gisteren werd er nog eentje in gebruik genomen. Het idee is dat we bij stroomtekorten wat bijkopen van de buren en bij overschotten hen uit de brand helpen.
Alleen zo simpel is het niet, zegt Jan Huynen, die gisteren promoveerde aan de Universiteit Utrecht. ‘Nu hebben wij nog een andere energiemix dan België, Frankrijk en Duitsland, maar de trend is dat we steeds meer op elkaar gaan lijken.’ Als het windstil is, is het dat vaak in heel West-Europa. Ook de hoeveelheid zonneschijn is vaak ongeveer hetzelfde in deze landen.Simpel gezegd: als er een overschot aan duurzame stroom is, zitten de buren er ook niet op te wachten. En als er een tekort is, zitten buurlanden met hetzelfde probleem.
Van laag naar hoog
Op momenten dat er te veel duurzame stroom wordt opgewekt kan je het teveel opslaan. Een goede methode hiervoor is pumped hydro power. Landen met bergen doen dit al volop. Zelfs in de Belgische Ardennen staan ze (zie ook de openingsfoto). Overtollige stroom drijft pompen aan die water van laag naar hoog pompen, naar een hoog gelegen meertje. Valt de wind stil, dan laat je het water weer naar beneden stromen, langs turbines en generatoren die elektriciteit maken.
Alleen heeft Nederland geen echte hoogteverschillen dus moet je de grond in om een hoogteverschil te krijgen. Dat idee is al jaren oud (ingenieur Lievense bedacht ooit om het Markermeer te gebruiken voor een waterkrachtcentrale, maar dat plan bleek te duur; lees: 'Lievense, de man van het opslagbekken'), maar Huynen laat nu in zijn proefschrift zien dat het haalbaar is. Hij schetst een mogelijke energieopslag onder de grond, die met bewezen technieken te bouwen is.
Het idee is om een bovengronds meer aan te leggen van pakweg 400 x 500 m, en gemiddeld een meter of 15 diep. Als het windstil is, stroomt hieruit water door verticale buizen de grond in, tot een diepte van ongeveer 1400 m. ‘Dieper kan niet, omdat er (nog) geen pompen zijn die het over die hoogte weer omhoog zouden kunnen pompen’, zegt Huynen. Het water stort met een rotgang naar beneden en komt op turbinebladen terecht die generatoren aandrijven. Het water stroomt een ondergronds reservoir in. Andersom zal het water bij momenten van overvloedige duurzame elektriciteit omhoog worden gepompt naar het bovengrondse meer. De elektrische pomp is hier een turbinegenerator die andersom werkt.
Ondergrond
Huynen heeft ook de ondergrond voor de geplande wateropslag onderzocht. Zestien langgerekte cavernes zouden uitgegraven moeten worden in een kolenkalklaag uit het Dinantien. Dit is een stabiele rotslaag tussen de 1.000 en 1.700 m diep. Uit een proefboring, in de buurt van vliegveld Beek in Zuid-Limburg, bleek dat slechts een klein gebied rond die boorlocatie kan worden gebruikt. ‘Dit laat zien dat voor de selectie van een locatie uitgebreid onderzoek nodig is’, schrijft Huynen in zijn proefschrift.
Doorgerekend
Huynen is van oorsprong econoom en dat is te merken: hij heeft zo’n beetje alles doorgerekend. De pompcentrale zou een maximaal pomp- en generatorvermogen hebben van 1.400 MW, een opslagcapaciteit van 9,4 GWh en een valhoogte van 1.400 m. De opslagcapaciteit geeft ook aan hoe lang het vallende water elektriciteit zou kunnen produceren: op een geleverd vermogen van 200 MW werkt hij bijvoorbeeld twee etmalen.
De aanleg van de centrale zou zo’n zes, zeven jaar in beslag nemen en een investering vergen van 1,8 miljard euro. Veel geld, maar de centrale is terug te verdienen tijdens zijn levensduur van een geschatte vijftig jaar, zegt Huynen. ‘Je wil ook niet dat we straks stroom moeten weggooien.’
Alles doen
Het belangrijkste voordeel van een waterkrachtcentrale boven andere manieren van energieopslag is de enorme capaciteit. Overigens is de net gepromoveerde niet blind voor ander oplossingen voor opslag. ‘Ook power-to-gas, het maken van bijvoorbeeld waterstof, zal een deel van de oplossing zijn. Of accu’s. De politiek lijkt nu te neigen naar batterijpakketten voor opslag, maar erg duurzaam is het niet als je het land vol zet met accu’s. Maar ze kunnen een rol spelen. Ik denk dat we al het mogelijke moeten doen om voldoende opslag van elektriciteit voor elkaar te krijgen.’
Openingsfoto Opvangbekken Coo-Trois-Ponts in de Belgische Ardennen. Foto CC BY-SA 4.0
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.