Prinses Amalia offfshore windpark

De windenergiesector is altijd sterk afhankelijk geweest van numerieke modellen die door de academische wereld zijn ontwikkeld. Van zogmodellen tot netintegratie: deze modellen helpen de sector om kosteneffectievere windparken te ontwerpen, de onzekerheid over financiële opbrengsten te verminderen en de grootschalige uitrol te realiseren die we vandaag de dag zien. De nauwkeurigheid en robuustheid van deze modellen hangen echter af van validatie aan de hand van operationele gegevens uit de praktijk — gegevens die vanwege vertrouwelijkheidsbeperkingen, commerciële belangen en/of onzekerheid over de gevolgen van openbaarmaking vaak binnen bedrijven blijven. Hoewel gegevensuitwisseling wel plaatsvindt, gebeurt dit meestal binnen grotere, door de industrie ondersteunde onderzoeksprojecten. Deze projecten richten zich doorgaans op een hoger technologisch gereedheidsniveau en het kan jaren duren voordat de gegevens vanaf het eerste idee daadwerkelijk toegankelijk zijn voor onderzoekers. Zelfs dan maken geheimhoudingsovereenkomsten en beperkingen aan de publicatievorm het voor de wetenschappelijke gemeenschap moeilijk om resultaten te reproduceren en onderling te verifiëren.

Om wetenschappelijke vooruitgang te stimuleren en een open dialoog te bevorderen, publiceert Eneco de operationele gegevens over de eerste tien jaar van het Prinses Amaliawindpark onder een CC BY 4.0-licentie. Voor zover wij weten, behoort deze dataset tot de langstlopende openbaar beschikbare SCADA-datasets van windparken, met een looptijd die vergelijkbaar is met die van de dataset van het onshorewindpark Hill of Towie (Clerc & Lingkan, 2025). Door de gegevens eenvoudig toegankelijk te maken, hopen we dat ze ook verkennende studies kunnen ondersteunen — die moeilijk binnen de reikwijdte van geheimhoudingsovereenkomsten zijn onder te brengen — en kortlopende onderzoeken, zoals afstudeerprojecten.

Het Prinses Amaliawindpark (afkorting: PAWP) is het tweede Nederlandse offshorewindpark en het eerste Nederlandse offshorewindpark dat buiten de twaalfmijlszone is gebouwd. Het ligt ongeveer 24 km uit de kust van IJmuiden, in het Q7-mijnbouwblok, waaraan het zijn voormalige naam Offshore Windpark Q7 ontleent. De installatie van de funderingen begon in oktober 2006, gevolgd door de installatie van de windturbines in september 2007. Het windpark werd op 4 juni 2008 officieel geopend. Gedurende de eerste tien jaar ontving het onder de MEP-regeling (Ministeriële regeling milieukwaliteit elektriciteitsproductie) een terugleververgoeding van 97 €/MWh. Sinds 2011 is het Prinses Amaliawindpark volledig eigendom van Eneco.

PAWP heeft een totaal vermogen van 120 MW en bestaat uit 60 Vestas V80-windturbines van 2,0 MW op monopilefunderingen. De windturbines hebben een rotordiameter van 80 m en een ashoogte van 59 m boven gemiddeld zeeniveau (Mean Sea Level, MSL). Ze staan opgesteld in een zeshoekig rasterpatroon en zijn via acht 22 kV-kabelstrengen verbonden met het offshorehoogspanningsstation. De 150 kV-exportkabel komt net ten zuiden van Wijk aan Zee aan land en volgt vervolgens een tracé over land tot aan de aansluiting op het hoogspanningsstation in Velsen. De waterdiepte op de locatie varieert van 19 tot 24 m beneden het laagste astronomische getij (Lowest Astronomical Tide, LAT). Het verschil tussen MSL en LAT bedraagt ongeveer 1,1 m.

In de directe omgeving van PAWP liggen twee andere windparken. Ongeveer 13 km ten oosten ervan ligt het Offshore Windpark Egmond aan Zee (OWEZ), dat in januari 2007 in gebruik is genomen. Een tweede windpark, Eneco Luchterduinen (LUD), ligt 20 km ten zuiden van PAWP en werd in september 2015 geopend.

De gemiddelde windsnelheid op ashoogte bedraagt ongeveer 9 m/s en de overheersende windrichting is zuidwestelijk. Gedurende de tien jaar die deze dataset bestrijkt, zijn in de omgeving van PAWP verschillende metocean-campagnes uitgevoerd die de analyse kunnen ondersteunen. Gegevens uit deze campagnes zijn beschikbaar via TNO en de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. Het betreft onder meer twee offshoremeetmasten: de OWEZ Meteorological Mast (juli 2005 tot en met december 2010) en MeteoMast IJmuiden (november 2011 tot en met maart 2016), op respectievelijk 10 en 60 km afstand. Daarnaast zijn ter ondersteuning van de aanbestedingen voor Hollandse Kust twee sets drijvende lidars ingezet: HKZ-A/B (juni 2016 tot en met juni 2018) op 35 km afstand en HKN-A/B (april 2017 tot en met april 2019) op 10 km afstand. Tot slot zijn op een afstand van 80 tot 100 km meerdere permanente verticale lidars operationeel op Lichteiland Goeree (sinds november 2014), Europlatform (sinds juli 2016) en K13-A (sinds november 2016).

Voor hoogwaardige heranalysegegevens van het gebied verwijzen we naar de Dutch Offshore Wind Atlas en de uitbreiding daarvan binnen het WINS50-project. De gegevens zijn beschikbaar als tijdreeksen per uur of per dag voor elk rasterpunt, of als doorsneden, en worden gehost op het KNMI Data Platform. Samen bestrijken deze datasets de periode 2007–2021, voor hoogten van 10 tot 600 m en met een horizontale resolutie van 2,5 km.

In de eerste operationele jaren is veel milieuonderzoek uitgevoerd ter ondersteuning van de modelberekeningen voor de milieueffectbeoordeling voorafgaand aan de bouw. Het merendeel daarvan richtte zich op de ontwikkeling van de benthische fauna op de zeebodem in en rond PAWP, aangezien het windparkgebied is gesloten voor bodemvisserij. In samenhang hiermee zijn onderzoeken uitgevoerd naar het visbestand, de morfologie van de zeebodem, fauna op hard substraat, onderwatergeluid en de mogelijke impact van elektromagnetische velden. Daarnaast waren op PAWP twee vleermuisdetectiesystemen geïnstalleerd die gegevens leverden voor het onderzoek naar vleermuismigratie. Tot slot zijn studies uitgevoerd naar scheepsbewegingen, radarverstoring en zichtbaarheid vanaf de kust.

De PAWP-dataset bestrijkt de periode vanaf het moment van de eerste stroomproductie (6 januari 2008) tot het einde van de subsidieperiode (31 december 2017). De gegevens zijn voor alle zestig turbines met intervallen van tien minuten bemonsterd uit het supervisory control and data acquisition-systeem (SCADA-systeem). Onderstaande tabel bevat een overzicht van de variabelen en de bijbehorende eenheden.

De meeste signalen zijn afkomstig van de turbines en hebben betrekking op windmetingen, vermogensproductie en regelacties voor elk van de 60 turbines. Alle variabelen bevatten het gemiddelde over tien minuten. Voor de signalen voor bladhoek, generatorsnelheid, rotorsnelheid, vermogen en windsnelheid zijn ook de minimum- en maximumwaarden en de standaardafwijkingen opgenomen. Naast de turbinesignalen hebben we ook de significante golfhoogte en de maximale golfhoogte opgenomen, gemeten met een neerwaarts gerichte Radac WaveGuide-radar op het offshoretransformatorstation). Deze metingen worden geregistreerd als gemiddelden over één minuut en zijn pas vanaf september 2011 opgenomen.

De gegevens zijn opgeslagen als CSV bestanden, waarbij voor elke variabele een afzonderlijk bestand is aangemaakt. De eerste regel bevat een koptekst met de kolomnamen. Elk bestand bestrijkt de vrijgegeven gegevensperiode en bevat 61 kolommen. Kolom 1 bevat de tijdstempels in gecoördineerde wereldtijd (Coordinated Universal Time, UTC) en de kolommen 2 tot en met 61 bevatten de waarden voor de turbines G001 tot en met G060. De bestanden met golfgegevens bevatten slechts twee kolommen: de tijdstempels en de golfhoogten. De volledige dataset bestaat uit 29 bestanden met een totale omvang van ongeveer 3,8 GB.

De gegevens zijn afkomstig van de ruwe sensormetingen en verwerkt door de turbinecontroller aan boord. De momentane hoogfrequente gegevens zijn vervolgens met VestasOnline Business samengevoegd tot statistieken over perioden van tien minuten. Een gegevenspunt van tien minuten heeft betrekking op het interval voorafgaand aan het geregistreerde tijdstip; de waarde om 12.00 uur geeft bijvoorbeeld de statistieken over de periode van 11.50 tot 12.00 uur weer.

Ontbrekende gegevens worden aangeduid met ‘NaN’. Deze gevallen duiden op communicatieverlies, dat kan worden veroorzaakt door stroomuitval of een storing in het verbindingsnetwerk. Perioden met ontbrekende gegevens vallen meestal samen met turbinestoringen of onderhoudswerkzaamheden. De beschikbaarheid van de turbinesignalen bedraagt 95,8%. Voor de significante golfhoogte en de maximale golfhoogte bedroeg de gegevensbeschikbaarheid respectievelijk 70,6% en 67,3%, waarbij moet worden opgemerkt dat het om een experimentele opstelling ging.

Houd er bij prestatieanalyses rekening mee dat op 8 oktober 2015 een update van de controller is uitgerold. Als gevolg daarvan verschillen het inschakelgedrag en de vermogens- en stuwkrachtkarakteristieken vóór en na deze datum.

In de tien jaar die deze dataset bestrijkt, hebben zich bij PAWP drie kabelstoringen voorgedaan. De eerste storing trad op 16 juli 2010 op en isoleerde turbine G041 totdat de communicatie op 1 juni 2011 werd hersteld. Het tweede incident deed zich voor tussen 28 november 2010 en 12 mei 2011 en trof de turbines G031, G039, G040, G048, G049 en G056. Het derde incident duurde slechts van 23 juni 2016 tot 23 juli 2016 en trof de turbines G014, G015 en G016. Daarnaast zijn meerdere grootschalige vervangingscampagnes uitgevoerd waarbij verschillende onderdelen van de aandrijflijn zijn vervangen. Dit kan de langere stilstandsperioden van afzonderlijke turbines verklaren.

Een uitgebreide SCADA-dataset met gegevens over een periode van tien jaar van het Prinses Amaliawindpark is openbaar gemaakt voor gebruik door de wetenschappelijke gemeenschap. De gegevens bestrijken de gesubsidieerde operationele periode, waarin PAWP een hoge technische beschikbaarheid kende en onder stabiele marktomstandigheden opereerde. Daarnaast kan de dataset worden aangevuld met metoceanmetingen van nabijgelegen drijvende lidarboeien en hoogwaardige heranalysegegevens uit de Dutch Offshore Wind Atlas. Dit biedt een uitstekende mogelijkheid om zogmodellen, beheer- en onderhoudsmodellen (O&M) en ongetwijfeld vele andere toepassingen te testen die we momenteel nog niet hebben voorzien. De dataset is via TNO beschikbaar gesteld en kan na registratie vrij worden geraadpleegd.