“Ons plan hebben we tien jaar geleden bedacht en heeft overeenkomsten met Plan Lievense.” Aan het woord is Huub Lavooij, een van de initiatiefnemers van Delta21. Na een aanloopperiode van bijna tien jaar is op 11 november de coöperatie Delta21 officieel opgericht. Deze coöperatie bestaat uit achttien partijen, van grote energie- en bouwbedrijven tot burgercoöperaties.

Lavooij benadrukt dat Delta21 niet alleen door de markt gedragen kan worden. “Dit project heeft zoveel maatschappelijke waarde dat je het zonder overheid niet redt. De private sector neemt het initiatief, maar de overheid moet ook een rol spelen.” Daarom bereidt het ministerie van Klimaat en Groene Groei momenteel een maatschappelijke kosten-batenanalyse voor, met daarin aandacht voor wat Delta21 voor de samenleving als geheel oplevert. Daarbij worden ook de regionale spelers zoals de provincie Zuid-Holland, waterschappen en gemeenten worden betrokken.

Plan Lievense

Het Plan Lievense ontstond in de jaren zestig, toen werd verwacht dat Nederland veel kernenergie zou gaan opwekken. Kerncentrales produceren dag en nacht elektriciteit, waardoor er een overschot aan stroom ontstaat dat moet worden opgeslagen. Het idee was om dat te doen in een zogenaamd valmeer. Dit is een afgesloten waterbekken waarin water wordt opgepompt als er veel stroom is, en het water weer terugstroomt door turbines als er vraag is naar elektriciteit. Het plan ging uiteindelijk niet door, omdat de voorziene uitbreiding van kernenergie in Nederland uiteindelijk uitbleef. 

Waterkering in Haringvliet

De overeenkomst tussen Plan Lievense en Delta21 is het principe van het valmeer, maar de aanleiding voor het hedendaagse plan is breder. Lavooij: “De oorsprong van Delta21 zit meer in de waterveiligheid. We kunnen niet eeuwig doorgaan met het verhogen van de dijken. Daarom willen we een waterkering bouwen in de monding van de Haringvliet. Deze hoef je waarschijnlijk maar één keer in de tien jaar te gebruiken, bijvoorbeeld bij een extreme storm. Maar als je die pompen toch hebt, kun je ze ook gebruiken voor de opwekking van energie.”

Combinatie doelen

Delta21 combineert drie doelen: waterveiligheid, energieopslag en versterking van de biodiversiteit in de Voordelta. Volgens het plan wordt een ringdijk gemaakt met een kruinhoogte van ongeveer 5 meter boven NAP, die een wateroppervlak van ongeveer 42 vierkante kilometer omsluit. Binnen deze ring liggen 100 tot 300 visvriendelijke Archimedes-pompturbines, elk met een vermogen van 20 MW. Samen kunnen ze water met een capaciteit van 10.000 kubieke meter per seconde verplaatsen tussen het valmeer en de Noordzee.

De totale opslagcapaciteit van het systeem bedraagt 34 GWh, met een maximaal vermogen van 2 tot 6 GW en een vul- of leegtijd van 6 tot 17 uur. Delta21 valt onder Long Duration Energy Storage. Dit is een vorm van opslag die essentieel is voor een energiesysteem met veel wind- en zonne-energie, omdat het de brug slaat tussen kortdurende batterijopslag en seizoensopslag.

Noodzaak grootschalige opslag neemt toe

Volgens Lavooij is de zoektocht naar grootschalige opslag typisch Nederlands. “Ongeveer 90% van de wereldwijde energieopslag gebeurt via waterkrachtcentrales Dat is vaak in de bergen en dat is in Nederland natuurlijk lastig. Onze grootste vorm van opslag is momenteel de Norned-kabel die van Nederland naar Noorwegen loopt. Hierin wordt overtollige elektriciteit, bijvoorbeeld in de nacht, naar Noorwegen getransporteerd, waar een stuwmeer wordt gevuld. Feitelijk is de Norned-kabel dus een waterkrachtcentrale die met 700 MW aan vermogen elektriciteit kan opslaan.”

De noodzaak voor grootschalige opslag neemt snel toe, legt Lavooij uit. “Nu kun je nog een gascentrale aanzetten als je elektriciteit nodig hebt. Maar dat wordt uitdagender als je afhankelijk bent van wind-, zonne- of kernenergie. Delta21 kan die rol deels overnemen. Op momenten dat er te veel stroom is, pomp je het valmeer leeg. En op momenten dat er weinig stroom is, wordt water door de turbines geleid om elektriciteit op te wekken.” 

Robuust en bewezen

De techniek achter het systeem is robuust en bewezen, vertelt Lavooij. “Elke turbine heeft een vermogen van 20 MW, de buizen zijn 10 meter in doorsnee. Deze pompturbines zijn niet alleen nodig voor de energieopslag. Ze hebben ook de functie om tijdens een zware Noordzee-storm of een extreme Rijnafvoer het overtollige rivierwater naar zee af te kunnen blijven voeren.”

De turbines in het project van Delta21 verschillen van die in klassieke waterkrachtcentrales. Lavooij: “In centrales met een hoger verval worden Kaplan-turbines gebruikt. Wij gebruiken Archimedes-pompen vanwege het lage verval en het hoge volume. Deze pompturbines hebben een Nederlands patent, worden hier gefabriceerd en kenmerken zich door hun hoge visvriendelijkheid.” 

Flink vermogen

De efficiëntie van het systeem is vergelijkbaar met die van conventionele waterkrachtcentrales. Dit betekent dat ongeveer 20 tot 25% van de energie verloren gaat bij het omzetten van elektriciteit in waterkracht en weer terug. Het vermogen van het valmeer is met minimaal 2 GW echt flink, legt Lavooij uit. “Dat staat ongeveer gelijk aan twee moderne kerncentrales. Ter vergelijking: als je het hebt over batterijopslag, praat je eerder over megawatts of kilowatts. En de waterstoffabriek die wordt gebouwd op de Maasvlakte heeft een vermogen van 200 MW.”

Buffer voor hoge waterstanden

De ligging bij de monding van het Haringvliet is strategisch heel gunstig. De directe koppeling met de ‘offshore’ windparken en het hoogspanningsnet van TenneT maakt het mogelijk om windstroom op zee optimaal te benutten. Door overtollige productie op te slaan in het valmeer, kan worden voorkomen dat windparken moeten worden afgeschaald.

Behalve de energiecomponent speelt ook waterveiligheid een cruciale rol. Het valmeer fungeert als buffer bij hoge rivierafvoeren of stormvloed. De totale waterberging bedraagt 1.100 miljoen kubieke meter. Daarmee kan Delta21 piekafvoeren reguleren en toekomstige dijkversterkingen deels voorkomen.

Biodiversiteit borgen

De natuur is de grootste uitdaging van dit project, zegt Lavooij. “We werken hier in de Voordelta, dus we moeten compenserende maatregelen nemen om de natuur te beschermen. Zo willen we in ons plan de biodiversiteit zelfs toe laten nemen. Tussen het valmeer en de Haringvlietsluizen wordt 50 vierkante kilometer gereserveerd als brakwaternatuurgebied. In het valmeer zelf komen terrassen langs de binnenrand. Eveneens willen we in het meer duizend riffen maken en vijfhonderd drijvende platforms, zodat we een inrichting krijgen zoals de Marker Wadden en we tegelijk ook een grote plas met brak water realiseren. Daarmee krijgen we een betere vismigratie en kunnen vogels foerageren.”

Hoewel de plannen voor natuurontwikkeling ambitieus zijn, blijven milieuorganisaties voorzichtig. Lavooij: “Sommige organisaties zijn best enthousiast, maar anderen zeggen dat je nooit moet ingrijpen in de natuur. Ik begrijp ook best dat ze bezorgd zijn over de natuur. Maar we proberen aan alle eisen te voldoen om zo de biodiversiteit te kunnen borgen.”

Politieke keuze

De totale investering voor Delta21 bedraagt volgens een studie van CE Delft ongeveer €8 tot €10 miljard. De civiele infrastructuur heeft een levensduur van vijftig tot honderd jaar, terwijl de pompen en turbines minimaal zestig jaar meegaan. De jaarlijkse operationele kosten bedragen naar schatting € 100 miljoen. In ruil daarvoor kan het project jaarlijks tot € 1,8 miljard aan systeemkosten besparen, doordat minder duurzame stroom hoeft te worden afgeschakeld en het net minder wordt belast. Lavooij benadrukt dat de maatschappelijke baten, zoals waterveiligheid, natuurherstel en lagere elektriciteitsprijzen, de ‘businesscase’ sterk verbeteren. “Op dit moment is energieopslag vooral iets voor de markt, maar de overheid heeft er alle belang bij dat dit soort projecten slagen.” Als alles goed gaat en overheid en bedrijven tot een samenwerking kunnen komen, kan Delta21 halverwege de jaren dertig op volle kracht draaien.