Het effect van de broeikas (Net van de Toekomst #1)

Je drukt op een knop en de spaarlamp verlicht de kamer. Je doet de kraan open en warm water stroomt je handen tegemoet. Het lijkt zo vanzelfsprekend, maar energie moet van ver komen om je behoefte te vervullen. Met meer hernieuwbare bronnen gekoppeld aan het energienetwerk wordt het ook steeds moeilijker om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen. Netwerken zullen zich dus een stuk slimmer moeten gedragen om aan de duurzaamheidstrend te voldoen.

Ook netbeheerder Westland Infra ziet de noodzaak in van een slimmer net. Daarom heeft het bedrijf een thermal smart grid ontwikkeld, een slim netwerk waarmee optimaal warmte wordt verdeeld en vraag en aanbod op elkaar worden afgestemd.

Westland Infra

Als je naar het hoofdkantoor van Westland Infra reist, kunnen de kassen je niet ontgaan. Gelegen in Poeldijk in de driehoek van Den Haag, Rotterdam en Hoek van Holland bevindt netbeheerder Westland Infra zich in het epicentrum van het Westland, een gebied met 50.000 huishoudens en ruim 1500 glastuinbouwbedrijven. Westland Infra is verantwoordelijk voor het gas- en elektriciteitsnetwerk. Hoewel het bedrijf vanuit traditioneel oogpunt vooral het transport van energie voor zijn rekening neemt, houdt het bedrijf zich ook bezig met het actief besturen van energievraag en aanbod.

Mark van Driel, manager assetmanagement bij Westland Infra, is verantwoordelijk voor het warmtenet bij Westland Infra en de rol die de glastuinbouw hierin speelt. “De glastuinbouw is een prominente energiespeler in het Westland,” zegt hij. “meer dan 90 procent van de handelstromen van ons bedrijf is afkomstig uit deze sector. De belangen in de glastuinbouw zijn groot; de economische omvang van de glastuinbouw past in het rijtje van Schiphol en de Rotterdamse haven.

WKK & Aardwarmte

Warmte-krachtkoppeling (WKK), een techniek dat elektriciteit en warmte uit aardgas haalt, is in het Westland goed vertegenwoordigd. “De kassen zijn afgestemd op de warmtebehoefte, dus eigenlijk zijn kassen elektriciteitsbronnen,” aldus Van Driel. Er staat zo’n 800 megawatt aan opgesteld vermogen in deze regio. Een ander voordeel is dat de vrijgekomen CO2 niet als een afvalproduct maar juist als een groeistof wordt gezien. “De CO2 wordt teruggeleid afhankelijk van CO2-behoefte van de plant zelf. Wanneer de lichtopbrengst het grootst is – in de zomer dus – groeit de plant het hardst en heeft deze CO2 het meest nodig.”

Eigenlijk zijn kassen elektriciteitsbronnen

Er is echter wel iets aan het veranderen. De elektriciteitsprijzen staan onder druk en tegelijk zijn veel WKK’s aan het einde van de levensduur waardoor vervanging noodzakelijk is. Tegelijk is er een ontwikkeling op het gebied van aardwarmte (geothermie). Vervangingsinvesteringen voor WK-installaties kunnen dan ook aangewend worden door investeringen in aardwarmtesystemen.

Op deze wijze gaat aardwarmte een grote rol spelen bij Westland Infra. De aardwarmte komt uit een watervoerende laag diep onder de grond. Op deze manier wordt water van ongeveer 90 graden Celsius uit de grond gepompt en komt via een warmtewisselaar in de kassen terecht. Het koude water gaat weer terug in de bron. Aardwarmte is daarmee een voorspelbare energiebron en werkt als basislast op de energievoorziening.

E-Web Geo

De aardwarmtebron levert een stabiele stroom warmte aan. De kwekers maken onderling afspraken over de verdeling van de aardwarmtebron. “Kom je dan nog warmte tekort, dan kun je de warmte van de WKK gebruiken. Is het nog te koud, kun je de ketel aanzetten,” zegt Van Driel. Om de beschikbare bronnen zoveel mogelijk te benutten, hebben de tuinders zich georganiseerd in een cluster en delen zo een warmtenetwerk. Hierin moet zoveel mogelijk geproduceerde aardwarmte daadwerkelijk worden gebruikt.

[caption id="attachment_59842" align="aligncenter" width="600"] Warmteverbruik uitgesplitst naar herkomst[/caption]

Een slim warmtenet probeert met prijsprikkels vraag en aanbod bij elkaar te brengen. Om de energiebehoefte van de kwekers te kennen, moet je overal meten. “Als het licht in één kas aangaat, moet ergens een WKK-motor gaan draaien. Als de kweker geen warmtebehoefte heeft, moet de buurman de WKK-installatie aanzetten. Daarom is een handelsplatform ontwikkeld waar capaciteiten onderling verhandeld kunnen worden.”

Dit handelsplatform heet E-Web Geo. Het systeem meet de warmtestromen en stuurt deze automatisch aan. Het handelsplatform is essentieel voor een optimaal gebruik van aardwarmte. Door de deelnemers in het cluster wordt naast een basisafspraak over capaciteit ook een prijs genoemd waarvoor je de warmte wil hebben of verkopen, waarbij het uitgangspunt is dat alle warmte altijd wordt benut. Het systeem (E-Web Geo) bepaalt waar de hoogste prijs is geboden en zorgt ervoor dat het gevraagde vermogen hiernaar toe wordt geleid. Zo wordt alle warmte optimaal benut.

Slepen met warmte

Van Driel ziet er ook wel wat in om de bewoners in de buurt te betrekken in het warmtenet. “De retourwatertemperatuur is veertig graden en kan niet door de kwekers worden gebruikt, maar wel door bewoners. Hoe groter het verschil is tussen uitgaande en inkomende watertemperatuur van de aardwarmtebron, hoe meer de bron benut wordt. Als je warmte moet terugstoppen in de bron, gaat die warmte verloren.”

De grootte van een warmtenetwerk is echter een belangrijke beperking. “Slepen met warmte is duur door aanlegkosten en warmteverlies moet beperkt worden.” Voor partijen als Westland Infra die nadenken over het warmtenet van de toekomst, is de afweging tussen de benuttingsgraad van de aardwarmtebron en de aansluitkosten van het netwerk erg belangrijk.

Hoe groter het verschil is tussen uitgaande en inkomende watertemperatuur van de aardwarmtebron, hoe beter de bron benut wordt

Een warmtenet is een sterke oplossing voor de glastuinbouw en in combinatie met aardwarmte kan dit distributienetwerk op een duurzame manier de aangesloten partijen op een stabiele manier van warmte voorzien. Het lijkt er echter wel op dat de kosten en complexiteit van het systeem toenemen als het warmtenet wordt uitgebreid naar andere gebouwen zoals woningen, bedrijven en instellingen.

Uitbreidingsmogelijkheden

Aan het eind van 2014 verwacht Westland Infra mee te doen in drie aardwarmteprojecten. Het bedrijf hoopt in totaal tien projecten op te kunnen zetten. Ook zegt Van Driel een stap verder te willen gaan dan het huidige E-Web. ”Op het moment weten we van de deelnemende glastuinbouwbedrijven het gas- en elektriciteitsverbruik samen met de warmtebehoefte. Maar bij een kweker wil je het liefst alle assets kennen die met energie te maken hebben. Ook willen we dus weten hoe ze de WKK, CO2-dosering, belichting, de tuinbouwcomputer en nog veel meer gebruiken. Dan kun je de energieoptimalisatie nog nauwkeuriger regelen. Momenteel werken we dit systeem uit en lopen hierbij tegen tal van vraagstukken aan. De belangrijkste vraag hierbij is hoever je het besturingssysteem van de kwekers kan en wil overnemen.”

Van Driel is hoopvol over de toekomst. “Wij geloven dat onze de klantgroep die slag [naar duurzaam, red.] zeker kan maken. En wij kunnen er volledig in meegaan om dat op een goede manier te kunnen doen. En we zien hierbij verschillende doelstellingen, er zijn kwekers die het beschouwen als een businesscase, die willen geld besparen. Maar anderen zijn volledig overtuigd om te verduurzamen. Want, zeggen ze, 'anders kan ik er maar beter gelijk mee stoppen'. Met slimme oplossingen als deze kan het Westland blijven floreren.”

 Foto's: Rijkswaterstaat & Westland Infra