Aanmerkelijk lagere schattingen van China’s potentiële offshore-windenergie met boerderij-schaal ruimtelijke modellering en wake-effecten

Waarom dit belangrijk is voor schone energie

China heeft enkele van de beste locaties ter wereld voor offshore-windturbines, en veel energieplannen gaan ervan uit dat deze winderige wateren een groot deel van de toekomstige elektriciteitsvraag van het land kunnen leveren. Deze studie stelt een eenvoudige maar cruciale vraag: hoeveel stroom kan er echt worden opgewekt wanneer we overschakelen van geïdealiseerde kaarten naar de rommelige realiteit van daadwerkelijke windparken? Door zorgvuldig te kijken naar hoe turbines worden gerangschikt, hoe hun wakes elkaar beïnvloeden en wat deze projecten kosten, concluderen de auteurs dat eerdere verwachtingen over China’s offshore-windpotentieel waarschijnlijk te optimistisch waren.

Kijken voorbij eenvoudige kaarten

De meeste eerdere studies schatten het potentiële offshore-windvermogen door individuele turbines gelijkmatig over grote zeegebieden te verspreiden, en enkel basisregels toe te passen over watertdiepte, beschermde zones en ruwe afstanden tussen machines. Vervolgens pasten ze vaak een enkele, grove correctie toe—gewoonlijk rond de 10 procent—om het energieverlies door windschaduwen of "wakes" weer te geven. In werkelijkheid bouwen ontwikkelaars echter geen geïsoleerde turbines; ze bouwen complete parken, elk met een eigen zorgvuldig ontworpen lay-out. China’s nieuwe offshore-windprojecten liggen bovendien verder van de kust en in dieper water, wat zowel het technische ontwerp als de kosten verandert. Al deze details beïnvloeden hoeveel elektriciteit daadwerkelijk en betaalbaar aan het net kan worden geleverd.

Werkelijke windparken vanuit de ruimte meten

De onderzoekers begonnen met het in kaart brengen van bijna alle bestaande offshore-windparken in China met behulp van satellietradarbeelden en openbare projectdatabases. Ze maten hoe ver turbines werkelijk van elkaar verwijderd zijn, zowel langs als dwars van de overheersende windrichting, en telden hoeveel rijen doorgaans worden gebruikt. Ze ontdekten dat de meeste Chinese offshore-windparken drie of vier rijen turbines hebben, met machines op ongeveer 8–12 rotordiameters afstand langs de wind en 3–6 rotordiameters er dwars op. Met deze waargenomen patronen ontwierpen ze zes representatieve parklay-outs van verschillende omvang, in plaats van één geïdealiseerd turbinegrid aan te nemen. Vervolgens plaatsten ze deze realistische parken overal binnen China’s exclusieve economische zone waar watertdiepte, afstand tot de kust, golven en beschermde gebieden bouw toelieten.

Het beschikbare windvermogen herzien

Om te schatten hoeveel elektriciteit deze parken zouden kunnen produceren, combineerde het team verschillende elementen: gedetailleerde weersgegevens van de afgelopen decennia, klimaatmodelprojecties voor het midden van de eeuw, realistische vermogenscurves voor moderne turbines van 4, 8 en 11 megawatt, en geavanceerde modellen van hoe wakes zich door een park verspreiden. Ze vergeleken drie wake-modellen, van eenvoudiger tot meer gevorderd. In tientallen scenario’s vonden ze dat verliezen op parkniveau doorgaans veel hoger zijn dan de traditionele aanname van 10 procent, vaak in het bereik van 14–20 procent en zelfs hoger onder het meest conservatieve model. Als gevolg daarvan daalt het totale technische potentieel voor China’s offshore-windvermogen naar ongeveer 2,5–4,2 petawattuur per jaar—ruim onder veel eerdere schattingen, die vaak boven de 5,6 petawattuur uitkwamen en soms de 10 naderden.

Kosten, diepwaterparken en regionale grenzen

De studie berekent ook de genivelleerde kosten van elektriciteit voor elk gemodelleerd windpark, rekening houdend met watertdiepte, afstand tot de kust, installatie- en onderhoudskosten en verschillen tussen vaste en drijvende funderingen. Ondiepe, kustnabije projecten kosten over het algemeen minder per eenheid elektriciteit, maar de meeste van de beste ondiepe locaties zijn al in gebruik. Naar dieper water gaan ontsluit weliswaar meer hulpbron en maakt dichtere drijvende windparken mogelijk, maar de kosten stijgen sterk. In veel scenario’s zou momenteel slechts een deel van de gemodelleerde parken zonder extra steun winstgevend zijn. De auteurs vinden ook dat de meeste kustprovincies niet al hun stroombehoefte uitsluitend uit offshore-wind kunnen dekken; veel zouden slechts 60–80 procent van hun eigen vraag kunnen afdekken, en sommige, zoals Shanghai en Hebei, veel minder.

Wat dit betekent voor plannen voor schone energie

Voor niet‑specialisten is de kernboodschap dat China’s offshore-windbron nog steeds zeer groot is, maar niet zo grenzeloos of zo goedkoop als ooit werd gehoopt wanneer reële technische en afstandsbeperkingen worden meegenomen. Zorgvuldig parkontwerp, slimmer omgaan met wake-effecten en kostenverlagingen—met name voor drijvende turbines in diep water—zullen essentieel zijn als offshore-wind de hoofdrol wil spelen die veel klimaatplannen voorzien. Deze aanpak op boerderij-schaal, bewust van lay-out, biedt een soberder en realistischer fundament voor het vaststellen van nationale energiedoelstellingen, het kiezen waar eerst te bouwen en het afwegen van offshore-wind naast andere laag-koolstofopties op China’s weg naar netto-nuluitstoot.

Bronvermelding: Xu, S., Yin, G., Hu, P. et al. Substantially lower estimates in China’s offshore wind potential using farm-scale spatial modeling and wake effects. Nat Commun 17, 2043 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68655-2

Trefwoorden: offshore wind, China energie, potentieel voor hernieuwbare energie, windparkontwerp, drijvende windturbines