Offshore windpower in Germany and the rest of Europe: With inside information! Et prosjekt utført av SINTEF MRB og Navitas Network for NCE Maritime Seminar og møter med sentrale aktører fra det europeiske offshore vind markedet 20. oktober.
Bakgrunn for prosjektet Prosjektet ble bestilt av NCE Maritime og utført av Navitas Network og Sintef MRB. Målet med prosjektet; gjøre omverdenen oppmerksom på den maritime innovasjonsresurs som ligger i NCE Maritime klynga, samtidig som vi informerer klynga om de muligheter som finnes i markedssegmentet offshore vind - nå og fremover. Prosjektet ble i all hovedsak gjennomført i perioden juni september 2010, og grunnlaget for de vurderinger som fremkommer som resultat av prosjektet stammer fra henholdsvis: Deltagelse på UK Renewables 2010, 29. 30. juni i Liverpool Bedriftsbesøk i Hamburg, Bremen og Bremerhaven, Tyskland, 16. 19. august 2010, med følgende program: Informationsbesuch Norweger: Dienstag, 17. August 2010 11.00 Uhr HWF, Hamburg (www.hamburg-economy.de ) 15.30 Uhr BREMENPORTS, Bremerhaven (www.bremenports.de) Mittwoch, 18. August 2010 9.00 Uhr MULTIBRID, Bremen (www.areva-wind.com) 11.00 Uhr IWES, Bremerhaven (www.iwes.fraunhofer.de) 13.00 Uhr BLG, Bremen (www.blg.de) 15.30 Uhr WPD, Bremen (www.wpd.de) Donnerstag, 19. August 2010 9.30 Uhr POWERBLADES / SGL, Bremen (www.powerblades.de) 11 Uhr BELUGA HOCHTIEF, Bremen (www.beluga-hochtief-offshore.com) 14 Uhr REPOWER, Bremerhaven (www.repower.de) Navitas Network sto for den praktiske gjennomføringen av studieturene, mens Sintef MRB deltok som faglig ekspertise på vegne av NCE Maritime. Rapporten fra gjennomføringen er således delt i to deler, en bakgrunnsrapport skrevet av Navitas Network og en rapport med fokus på mulighetsbildet utført av Sintef MRB.
Del 1 - Bakgrunn - markedet På verdensbasis er vindkraft den hurtigst voksende energiteknologien målt i prosentvis økning i årlig installert kapasitet. Industrien har siden starten på åttitallet vokst fra små lokale bedrifter til store konsern med en samlet årlig omsetning på 150 milliarder kr (2008). Globalt har installert effekt økt fra 2 500 MW i 1992 til ca. 80 000 MW ved utgangen av 2008. Det tilsvarer en årlig vekst på ca. 30 prosent. I Europa satses det betydelig på vindkraft. Mer enn 75 prosent av den nye kapasiteten i verden er installert i Europa. Selv om de beste vindforholdene finnes i Nord-Europa, er det særlig i Tyskland, Spania og England den største veksten har vært de senere år. I Danmark er andelen vindkraft i elektrisitetsproduksjonen 20 prosent, mens den er på fem prosent i Tyskland, Spania og England. I 2008 ble det installert mer vindkraft enn noen annen energikilde i Europa. Hele 43 prosent av ny installert kapasitet kom fra vindkraft, langt mer enn olje-, gass- og kullkraft. Vindkraft er nå den kraftressursen som øker mest i Europa. Med 105 TWh produsert i 2007, er vindkraft også i ferd med å bli en av de store kraftkildene i Europa. Den europeiske vindenergiorganisasjonen EWEA har jevnlig justert opp estimatene for vindkraftproduksjonen i 2012, fordi kapasiteten har økt mye raskere enn beregnet. Offshore vindkraft i Europa vokser sterkt. Det er nå planlagt 100 MW med offshore vindkraft i Europa, og mesteparten av dette er lokalisert i Nordsjøen. Når dette er utbygd vil vindkrafta stå for 10 prosent av Europas totale elektrisitetsproduksjon. Hoveddrivkraften i denne industrien er EUs mål om å øke fornybar energi sin andel av energiforbruket fra vel 8 til 20 prosent innen 2020. EU- kommisjonen har også lagt frem et forslag til hvor mye de enkelte landene må bidra med for å nå dette målet. Denne omleggingen av energiforsyningen i EU er begrunnet ut fra følgende energipolitiske anliggende: Forsyningssikkerheten for energi Klimautfordringen Styrking av EUs konkurranseevne gjennom en innovativ industriell utvikling og lederskap
D e t n o r s k e m a r k e d e t Norge har meget store vindressurser. De norske vindressurser er vesentlig større enn i Tyskland, England og Danmark, som har bygd ut langt mer vindkraft enn Norge. Årlig vindkraftproduksjon har økt i Norge fra 10 GWh i 1993 rundt 1 TWh i 2009. Den samlede effekten ved utgangen av 2009 var 420 MW. Disse tallene ventes å øke vesentlig de nærmeste årene da det allerede er gitt konsesjon for bygging av ytterligere 1 400 MW (ca 4,4 TWh) vindkraft. Det offisielle målet om 3 TWh årlig vindkraftproduksjon i Norge innen 2010. Selv om det er gitt tilstrekkelig med konsesjon for å nå dette målet, vil det ikke nås med dagens støttenivå. Potensialet for vindkraft i Norge er imidlertid langt større enn dette og det er meldt konsesjon om 66 TWh vindkraft til NVE. Norsk industri har nå begynt å involvere seg i vindkraftindustrien. Blant annet har Aker Værdal levert understell til den tyske offshore vindparken Alpha Ventus, samt at de nylig har vunnet en kontrakt på leveranse av 48 understell til Nordsee Ost, Understell fra Aker Verdal på vei ut Trondheimsfjorden til Alpha Ventus i Tyskland. Foto: Aker Solutions Med sin lange kompetanse innen offshorenæringen bør Norge satse stort på utvikling av, og installasjon av vindturbiner til havs. Flytende vindturbiner er et område som er spesielt interessant i Norge. Disse kan installeres langt fra land hvor vindforholdene er gode og man unngår den visuelle forurensninga. Høsten 2009 ble verdens første fullskala flytende vindturbin, Hywind, installert utenfor kysten av Karmøy. Det er flere andre norske konsepter for flytende vindmøller på tegnebrettet, blant annet Sway og WindSea. Imidlertid er den kommersielle realiseringen av flytende offshore vindkraftparker flere år frem i tid.
Verdens første flytende vindmølle blir tauet på plass utenfor kysten av karmøy, høsten 2009. Foto:Øyvind Hagen/StatoilHydro Hvor ligger mulighetene for norsk industri? Norge har et meget stort produksjonspotensial for vindkraft offshore. Vindkraft offshore er fortsatt en ung teknologi, men er i ferd med å utvikles til en betydelig internasjonal industri. Det er store utfordringer med å flytte vindkraftteknologien fra land og ut i et krevende maritimt miljø. Erfaringen vi i Norge har fra offshore olje og gass, shipping, betongindustri, kabler og fjernstyrt drift til havs vil kunne gi Norge et konkurransefortrinn som kan gjøre det mulig å bygge en ny eksportnæring. Vi ser dessuten en betydelig utbygging av vindkraft i våre nærområder. I EU-landene økte den installerte ytelsen av vindkraft til 56.535 MW i 2007. Spania hadde i 2007 den største økningen av ytelsen i vindkraft med hele 3.522 MW. Økningen i Norge var på kun 8 MW til totalt 345 MW til tross for at Norge har de beste vindressursene i Europa. Det foregår en betydelig utbygging av bunnfaste vindmølleparker til havs av landene i nordsjøbassenget. Industrien for utbyggingen av vindkraftpotensialet for Europa fra bunnfaste vindkraftverk på grunne områder er i ferd med å bli etablert. For Norge er det reelle potensialet for bunnfaste vindkraftverk på forholdsvis grunne områder betydelig, og det er et stort potensial for en fremtidsrettet eksportnæring knyttet til utviklingen av vindkraft offshore t. En samordnet nasjonal satsing vil være nødvendig dersom vi skal lykkes med dette. En nasjonal satsing på havvindkraft kan legge følgende forutsetninger til grunn: Det vil være et internasjonalt marked for offshore vindkraftutbygging. Dette skyldes at mange land har implementert eller er i ferd med å implementere incentiver som utløser vindkraft til havs.
Det foregår en betydelig utbygging av bunnfaste vindmølleparker til havs av landene i nordsjøbassenget. Med et kostnadsanslag på 16-22 mill pr MW, innebærer 50.000 MW vindkraft, offshore investeringer på mellom 800 og 1100 milliarder NOK for å oppfylle målet til EU om 20 prosent andel av fornybar energi i 2020. Gitt en slagkraftig norsk hjemmemarkedssatsing, vil norsk industri kunne høste betydelige industrielle gevinster. Selv en markedsandel på 20 % av dette markedet, dreier seg om mellom 160 og 220 milliarder kroner. Dette innebærer betydelige muligheter i form av industriutvikling, arbeidsplasser og verdiskapning. Det vil være et marked for eksport av havvindkraft fordi teknologien over tid vil bli konkurransedyktig med konvensjonell energiproduksjon. Norge må komme raskt i gang med satsingen innen havvindkraft for å ta igjen den betydelige utviklingen som har skjedd og skjer i andre land på dette området. Det er en reell mulighet for at Norge vil kunne låses ute fra de industrielle mulighetene i dette markedet dersom ikke satsingen skjer raskt og med et betydelig omfang. Markedet for offshore vindkraft i Tyskland Anslaget for offshore vindkraft i Tyskland nå tilsier en kapasitet på ca. 10.000 MW innen 2020. På grunn av hensynet til inngrep i naturen, vil de fleste tyske offshore parker bli bygget opp til 20-60 km fra kysten og på 20-40 meters dypt vann. Hittil er erfaringen med å bygge slike vindparker svært begrenset, og innebærer igjen en høyere risiko som gjør finansieringen av vindparkene mer komplisert. Markedet for offshore vindkraft i Tyskland tok for alvor av i 2009, mye takket være den reviderte Renewable Energy Sources Act, som innebærer innføringen av godtgjørelse av offshore vindkraft som igjen gjør prosjektene økonomisk levedyktige. Den opprinnelige godtgjørelsen var på 13 euro cent per kilowatt time. Dersom gjennomføring av en offshore vindkraftpark er bestilt før 1. januar 2016, inntreffer en såkalt "sprinter bonus" på 2 euro cent per kilowatt time som vil bli utbetalt i tillegg til den opprinnelige godtgjørelsen. Dette betyr at godtgjøringen for offshore vindkraft i dag vil være 15 euro cent per kilowatt time for de første tolv årene av en offshore vindkraftpark. Renewable Energy Sources Act trådte i kraft 1. januar 2009. Den tyske offshore vindkraftindustrien begynte altså å skyte fart i 2009, og de første prosjektene i Tyskland startet endelig opp. Utviklingen startet først i Nordsjøen med Alpha Ventus, med totalt 12 vindturbuner på 5 MW. Men det er også et pågående arbeid med å komme videre med utviklingrn i Østersjøen. Det er inngått kontrakter for større prosjekter på baltisk side, blant annet i regi av EnBW og WPD som vil bli installert i 2010. Bard Engineering har begynt første etappe i prosjektet Bard Offshore 1, samt at installasjonsfasen
for Baltic 1 og Kriegers Flak vil starte opp våren 2011. Dessuten vil offshore kapasiteten på den tysk nederlandske grensen bli utvidet til 400 MW i perioden 2010 2012. Fremtidig utvikling i Tyskland - 2020 og utover Det innenlandske markedet for offshore vindkraftutbygging i Tyskland har vært svært stabilt de siste årene. Imidlertid er det ventet en signifikant videre vekst så snart administrative hindringer har blitt overvunnet. Dette er i all hovedsak et politisk spørsmål, men de nasjonale målene for fornybar energi krever et økende bidrag fra offshore vindenergi i Tyskland. Dette innebærer at i 2010 forventer den tyske vindindustrien nye installasjoner på ca. 10000 MW offshore frem mot 2020. Med en årlig installasjonsrate på ca. 150 TWh vindkraft, kan dette dekke 25% av Tysklands strømforbruk.
Et lite blikk på Storbritannia Storbritannia har allerede innhentet Danmark når det gjelder installert offshore kapasitet. Det er ingenting som tyder på at de kommer til å bli utfordret med det første. Samtidig har den britiske regjeringen alt begynt fordelingen av lisenser i hht. runde tre. Det er også besluttet at feed- in tariffen for offshore vind vil bli økt. Som et resultat vil Storbritannia kunne seile opp som verdens viktigste offshore marked, og sammen med Tyskland utgjøre rundt 60 prosent av det globale markedet, etterfulgt av Nederland, Sverige,
Danmark, Spania og Belgia. Imidlertid er den svært ambisiøse satsingen avhengig av politisk vilje til å satse, samt økonomiske forutsetninger for gjennomføring Uansett, det britiske farvannet vil forbli et viktig marked for offshore- og maritime industri. De største pågående prosjektene i Storbritannia nå er Gunfleet Sands (DONG Energy) med 48 3,6 MW vindturbiner, Rhyl Flats (RWE) med 25 turbiner, og Greater Gabbard (Airtricity / RWE). Konklusjon Vindkraftindustrien er i rivende utvikling, og det er i det europeiske marked hvor planene for utbyggingen er mest konkrete. Tyskland har over 20 års erfaring med installasjon av vindturbiner på land, og har etablert en sterk vindkraftindustri med hovedfokus på tårn, blader, naceller og turbiner med tilhørende utstyr. Imidlertid er det store utfordringer med å flytte vindkraftteknologien fra land og ut i et krevende maritimt miljø. Erfaringen vi i Norge har fra offshore olje og gass maritime operasjoner, shipping, betongindustri, kabler og fjernstyrt drift til havs vil kunne gi Norge et konkurransefortrinn som kan gjøre det mulig å bygge en ny eksportnæring. I hvor stor grad vi lykkes er avhengig av viljen til å satse, og viljen til å etablere et nytt forretningsmessig grunnlag.
Del 2 Offshore Wind noe for den maritime klyngen på Møre? Offshore vindkraft Markedsanalysen Offshore vindkraft som ble utarbeidd av SINTEF MRB på vårparten 2010, bekreftet at offshore vindkraft kunne være et potensielt marked for den maritime klyngen på Møre. NCE Maritime ønsker i denne rapporten å identifisere mulighetene som eksisterer i det voksende markedet, med bakgrunn i besøk som er foretatt til Tyskland, ett av de land som til nå har kommet lengst i utviklingen av offshore vindkraft - markedet. For å strukturere oppdraget, har vi delt problemstillingen inn i tre deler: 1. Hvilke forretningsmuligheter eksisterer for klyngen innen Offshore vindkraft forsyningskjede? 2. Hvilke konkurransefortrinn kan gi selskap i klyngen suksess i internasjonal konkurranse innen offshore vindkraft? 3. Hva skal klyngen og myndigheter gjøre for å videreutvikle konkurransefordelene? Den Europeiske energisituasjonen. I juni 2009 godkjente EU EU climate and energy package, med mål for utvikling av det europeiske energi systemet, og som skal nåes innen 2020. 1. En reduksjon i utslipp av CO2 med 20% målt i forhold til utslipp i 1990. 2. 20% av EU s energibehov skal komme fra fornybar energi. 3. 20% reduksjon i bruken av primær energi, sammenlignet med prosjektert nivå, som skal oppnås ved å forbedre energiutnyttelsen. Disse mål er kjent som 20-20-20 mål.
Prognoser for direkte og indirekte ansatte i vind-industrien. Porter s Klyngeteori. Cluster s are geographical concentrations of interconnected companies, specialized suppliers, service providers, firms in related industries, and associated institutions in a particular field that compete but also cooperate. (Porter, 2000, p. 15) Fra vår reise i Tyskland, erfarte vi at tyske selskap i regionen Bremen, Bremerhaven, Hamburg har kommet langt i utviklingen av klyngen Offshore Wind. Selskapet Beluga har kommet svært langt i sin planlegging, og sammen med selskapet Hochtief, OWF og noen andre, konsentrerer de seg om å levere hele forsyningskjeden, turn key prosjekt. Den maritime klyngen på Møre. Den maritime klyngen har vært i stand til å skape et value added potensial for å møte de muligheter som har kommet innen O&G. Offshore vind er et svært spennende marked, og vil kanskje i tiden som kommer bli det mest lovende vekstmarkedet.
Teknologien som er utviklet inne O&G, kan benyttes/ videreutvikles i Offshore vind markedet. For at den kraft som vil komme fra Offshore vind skal bli lønnsom, sier bla. Statoil/Statkraft at kostnadene må reduseres men inntil 30% i forhold til dagens situasjon. Dette har klyngen klart gjennom utviklingen i O&G, og vil også kunne nå disse mål i Offshore vind markedet. Konkurransefordeler til den Maritime klyngen. Komparative fordeler som kan utnyttes for å forbedre konkurransekraften og vekst for klyngen. Skipsdesign, skip tilpasset det oppdrag det skal utføre. Skipsutstyr, tilpasset for å optimalisere logistikken. Elektronikk, tilpasset maritimt bruk. Grønne skip, fremst i verden på utvikling av gassdrevne skip. Dyktige på bygging av spesialskip og drift av disse. EWEA estimat for Offshore Wind energi- produksjon 2009 2020.
Produksjonsestimat for vindkraft. Marked - Offshore Wind. Et stort antall prosjekter er planlagt. 2012 2020 vil det i gjennomsnitt bli installert 800 fundament og vindturbiner pr år. Installasjonskapasiteten møter ikke installasjonsbehovet. Markedet krever over 20 nye høyt avanserte installasjonsfartøy i tillegg til de som er bygget/under bygging. Tilgjengelig utstyr til transport av store komponenter. Det utstyret som er tilgjengelig i dag, er for smått til å transportere både fundament og vindmøller, samt at krankapasiteten er for liten
..eller at tilgjengelig utstyr er for stort og kostbart.
Utstyr tilpasset det fremtidige behovet i Offshore vind markedet. Dette er utstyr slik Beluga Offshore ser for seg fremtiden. De benytter slagordet: All in one solution. Offshore vind forsyningskjede - fra planlegging til igangsetting og vedlikehold. Hvert av elementene som er identifisert over, består av en serie av produkter, komponenter og service.
Offshore vind forsyningskjede nedbrutt i delelementer. Kostnadsanalyse for en typisk offshore wind park. Norske leveranser. Statoil/Statkraft som er operatør for prosjektet Forewind (Doggerbank) har ved flere anledninger uttalt at for å nå de planlagte mål både for Doggerbank, men også for alle andre offshore vindparker i EU, må kostnadene i Offshore vind forsyningskjede betydelig ned for at prosjektene skal bli lønnsomme. Dette krever teknologisk innovasjon, men også at de flaskehalsene en ser i forsyningskjeden i dag vil bli løyst.
Offshore vindpark. Viktige operatører I utviklingsfasen, er det operatørselskapene en bør snakke med. I de fleste tilfeller hovedelementene i verdikjeden bli satt bort til andre operatørselskap, men som nevnt tidligere, er kostnader en kritisk suksessfaktor, og har en produkt/tjenester som kan redusere kostnader, kan det være en suksessfaktor for klyngen/bedriften til å levere i dette markedet. Turbiner Produsenter: Siemens, Multibrid, REpower, Vestas, GE Energy
Potensielle norske underleverandører til turbinproduksjon
Fundament. Norske leverandører til fundament.
Power electronics. Inter-Array Kabel: AC kraft overføringskabel for å knytte sammen de ulike vindmøllene. (OWF). Vanligvis 3-lags kopper eller aluminiums kabel, + FO Element; MV AC. Snitt mellom 95mm2 og 800mm2, anbefalt for (OWF). Eksport kabel: Kraft kabel for å transportere elektrisitet, eller for å knytte plattformene med den landbaserte kontroo enhet. HV AC eller HV DC kabel avhengig av last og avstand. Kopper eller aluminium kjerne. Norske leverandører til Power electronics
Power technology. Kabelskip (Beluga design).
Kabelfartøy (Beluga design) I følge Beluga, er der ikke fartøy i markedet som kan legge kabel mellom vindmøllene på en effektiv måte. De store kabelleggingsfartøyene som er bygget for oversjøiske kabler, passer ikke inn i denne operasjonen. Kabelskip demontert til supplyskip. (Belugs design)
Kabelskip (Beluga design). Installasjonsfartøy Beluga All in one solution. Installasjonsfartøy (Beluga design). Beluga skal bygge fire installasjonsfartøy, ett i Polen, ett i Spania og to i Kina.
Norske leverandører til installasjonsfasen. Servicefartøy. Beluga Offshore har bestilt 4 skip (kombinasjonsskip Kabellegger/supply skip) for levering i 2011.
Hotellskip. Opplæring Operation & Maintenance.
Møtereferat fra SGL Rotec SGL Rotec produserer blader til vindmøllene, og kanskje ikke så interessante i forhold til det maritime cluster, men deres utfordring er : Å utvikle Coating teknologi slik at bladene ikke trenger å bli coated hver dag. Spørsmålet er om vi i vårt cluster har teknologi som kan overføres. Bladene veier 30 tonn, og derfor vil det være uhensiktsmessig å demontere disse hver gang de skal coates, på den andre siden er de minst hundre meter over havnivå, og derfor må der skip til for å gjøre denne operasjonen. SGL Rotec startet produksjonen i 2007, og har pr dato levert blader til 100 vindmøller. I dag har de bare en kunde, og det er Repower. De foreslår å montere bladene on shore, og spørsmålet er : hvordan vil det optimale fartøyet se ut for denne operasjonen?? For å øke værvinduet, kan (Heave compensation) benyttes? Selskapet ønsker en jevnere produksjon, og er derfor opptatt av værvindu og teknologier som kan forlende det. Er SWAT teknologi en løsning som installasjonsfartøy? Møtereferat fra Beluga. De arbeider etter visjonen one stop shopping. De har bestilt/skal bestille fire installasjonsfartøy: Ett bygges i Polen Ett skal sannsynligvis bygges i Spania To skal sannsynligvis bygges i Kina. Beluga Hochtiel Offshore (BHO) har utviklet et nytt fundament for offshore vindmøller som skal være i produksjon fra slutten av 2011. Dette fundamentet er patentert av Beluga. Beluga satser mye på opplæring, og har etablert sitt eget akademi, der de har installert og skal installere ulike simulatorer. I dag har de installert simulator for opplæring i bruk av offshore kraner. Det hevdes at det vil komme forbud mot å bruke Barges i nordsjøen. Beluga er opptatt av kabellegging. De skip som er utviklet for kabellegging over Atlanterhavet eller Stillehavet, er uegnet til bruk når det gjelder kabellegging internt i parken. Beluga har utviklet en egen fartøytype til legging og graving/tildekking av kabel. Dette fartøyet legger kabelen sidelengs(vertical Injection). De bygger fire fartøy av denne typen med ROV.
Disse fire fartøyene kan demobiliseres fra kabellegger til servicefartøy, og disse skal være klar inne utgangen av 2011. For NCE Maritime: Utvikling av effektive installasjonsfartøy, hvor hovedaktivitetene kan gjøres onshore. Utvikling av kabelfartøy, og supplyfartøy, om mulig som kombinasjonsfartøy Utvikling av vedlikeholdsfartøy, transportere personer til vindmølle, som kan komme ombord i vindmøllen når bølgehøyden overgår 2,5 m. Opplæring av personell, bruke simulator. Møtereferat fra Repower. Når det gjelder Offshore vind turbiner, er REpower i dag leverandør no 2, med en markedsandel på 10 15%. Størst er Siemens. Hovedmarkedene er Tyskland og UK. Markeder som vil komme: Belgia, Frankrike, Holland, Danmark, Sverige og Irland USA og Canada kan bli interessante marked, og vil komme. Av de turbinene som er levert fra REpower, har gangtiden vært ca. 95 %. I tillegg til å produsere turbiner, tilbyr de også service, derfor kan det være viktig for medlemmer i NCE å markedsføre seg direkte overfor REpower. I vår presentasjon har vi tidligere nevnt flaskehalser i forsyningskjeden. Mr. Mohr nevnte peling av fundament som en utfordring. I tillegg effektiv kabellegging, spesielt inne i parken. I tillegg er kabelleveransene forsinket. En annen flaskehals er sikker transport av service personell til møllene når bølgene er høye. Når det gjelder planlagt service av turbin tar det ca. en uke/turbin. Mr. Mohr understreket at utfordringene i offshore vind er mye større enn onshore, og de vil derfor gå forsiktig frem for ikke å komme i samme situasjon som en av konkurrentene, hvor gir ikke holder gitt kvalitet-stadard, og må skiftes offshore. Vedlegg: WAB OFFSHORE VIND MAGASIN, med blant annet presentasjon av tyske og europeiske offshore vindprosjekter.