Verdere uitbreiding van de windparken in de Noordzee moet rekening houden met energieverlies door zog-effect

Bij de verdere uitbreiding van de windparken in de Noordzee moeten overheden en ontwikkelaars rekening houden met het zogenaamde zog-effect. De bouw van nieuwe parken vermindert de efficiëntie van de bestaande, met in bepaalde gevallen geschatte energieverliezen van meer dan tien procent. Dat blijkt uit een nieuwe prognose uitgevoerd door KU Leuven-onderzoekers van de departementen Aard- en Omgevingswetenschappen en Werktuigkunde.
 
Op de Noordzeetop in 2023 kwamen negen Europese landen overeen om het vermogen aan windturbines op zee uit te bouwen naar minstens 120 GW tegen 2030 en 300 GW tegen 2050. De geplande uitbreiding vormt zo een belangrijk onderdeel van de energietransitie en Europese klimaatdoelstellingen.
 
Een nieuwe studie van KU Leuven-wetenschappers, gepubliceerd in Environmental Research Letters, geeft een duidelijk beeld van de huidige en toekomstige energieopbrengst van windparken in de Noordzee. Uit de modelsimulaties blijkt dat de gemiddelde elektriciteitsproductie van windparken – uitgedrukt als aandeel van hun maximale capaciteit - in 2030 met 1,6 procentpunt hoger zal liggen dan bij de huidige generatie windparken. Die stijging is toe te schrijven aan het gebruik van krachtigere en efficiëntere turbines, en verdere ontwikkeling op gunstig gelegen locaties. ​ 
 
De geplande uitbreiding zorgt echter ook voor meer onderlinge concurrentie tussen de verschillende windparken, ook wel bekend als ‘zog-effect’ of ‘windschaduw’. “Om elektriciteit te kunnen genereren, halen windmolens bewegingsenergie uit de lucht, waardoor die langzamer zal gaan bewegen”, legt Ruben Borgers uit, postdoctoraal onderzoeker en eerste auteur van de studie. “Nieuwe windparken die windopwaarts van bestaande installaties worden gebouwd, zorgen voor een tragere windsnelheid in de achterliggende parken, met een lagere elektriciteitsproductie en minder opbrengsten als gevolg.”
 
De simulatie toont aan dat 13 van de 69 windparken die nu aanwezig zijn in de Noordzee tegen 2030 energieverliezen van meer dan 10 procent kunnen ondervinden. In uitzonderlijke gevallen loopt dat verlies zelfs op tot meer dan 18 procent. Vooral België en Duitsland blijken, vanwege hun beperkte maritieme zones, gevoelig te zijn voor de gevolgen van ‘windschaduw’. Zo zou de geplande Princess Elisabeth Zone een verlies van 8,5 procent kunnen betekenen voor de bestaande nabijgelegen windparkcluster.
 
Geografisch overzicht van het studiegebied (afgebakend in groenblauwe kader). Parken actief in 2024 zijn aangeduid in roze en rood. Parken die er zouden bijkomen tegen 2030 zijn aangeduid in grijs. De 'rode' parken werden in meer detail geanalyseerd.