Warmte in Brabant en het Mijnwaterproject

Het Brabantse Warmteplan
Ik heb op deze site al een tijd geleden gepleit voor een Brabantse Warmteplan (zie http://www.bjmgerard.nl/?p=843 ) , en nu is de provincie zo vriendelijk dat op 25 nov 2016 geleverd te hebben. Althans, een eerste aanzet tot zo’n plan.
Zie voor het persbericht http://www.brabant.nl/actueel/nieuws/2016/november/brabants-warmteplan.aspx .

Warmtenetten in Tilburg en Breda (bron: Warmteatlas)
Warmtenetten in Tilburg en Breda (bron: Warmteatlas)

Het persbericht bevat geen link naar een achterliggend document. Je kunt de beweringen dus met het persbericht alleen niet narekenen. Gelukkig is er meer literatuur, o.a. een ECN-warmte studie die (enigszins misplaatst) als basis voor de provinciale Uitvoeringsagenda Energie gebruikt is.

Ik loop de zes projecten in het persbericht langs. Tussen haakjes zet ik wat mijn eigen schatting was in het artikel op deze site Opwekking
duurzame energie in Brabant (zie http://www.bjmgerard.nl/?p=1934 .) Ik heb mij niet gewaagd aan besparingsschattingen, want daarvoor heb ik te weinig informatie. Bij alle besparingsvoorstellen staat dus van mij 0,0PJ .

  • EnergyWeb XL wil 2 tot 5PJ restwarmte van de industrie op bedrijventerrein Moerdijk leveren aan de omgeving, zoals de glastuinbouw. Klinkt uitvoerbaar. (2PJ)
  • Geothermie moet ongeveer 1,3PJ gaan opleveren. Daartoe wordt Geothermie BV opgericht door Hydreco en het Energiefonds van de provincie. (2PJ)
    Hydreco is een dochteronderneming van Brabant Water ( zie www.brabantwater.nl/zakelijk/Paginas/Water-en-energie.aspx ) en een gevestigde naam op dit gebied
  • Verduurzaming van het Stadsverwarmingsnet van de Amercentrale. (0,0PJ want duurzaam wordt duurzaam)
    De provincie wil via de tussenstap van een duurzamer bron (moet wel gas zijn) naar verduurzaming middels restwarmte, geothermie of power to heat. Bij power-to-heat wordt er warmte geproduceerd met tijdelijke overschotten aan hernieuwbare elektriciteit. Als de windmolens een
    tijdje harder draaien dan nodig, wordt de stroom gebruikt om water in een opslagvat te verwarmen. Dat is inmiddels standaardtechniek. CE heeft er aan gerekend (zie http://www.ce.nl/publicatie/potential_for_power-to-heat_in_the_netherlands/1730 ).

    Power to heat - installatie van Klöpper Thermisch
    Power to heat – installatie van Klöpper Thermisch

    Met de natte vinger aannemend dat 33% van de bijstook in het stadsverwarmingsnet terecht komt, moet de biomassabijstook (ongeveer 4,8PJ per jaar) in de Amercentrale jaargemiddeld goed zijn voor een warmte-
    vermogen van ergens rond de 50MW. Jaargemiddeld heb je daar ongeveer 4 km² zonnepaneel voor nodig, die alleen voor de stadsverwarming werkt. Of ca 80 standaardwindturbines van 3MW.
    Zonthermie heeft voor het opwekken van warmte een hoger rendement dan zonnepanelen. Het vervangen van Power to Heat-zonnepanelen door vlakke plaat-boilers kan dus tot minder benodigd oppervlak leiden.
    Ook de getallen in de CE-studie, afgedeeld naar Brabant, wekken de indruk dat de taakstelling om het Amer-stadsverwarmingsnet te verduur-
    zamen, in principe te halen zijn, zij het met de nodige moeite.
    All-in echter moet het verduurzamen van de Amer-stadsverwarming op 0,0 gezet worden, want er gaat evenveel duurzame energie af (de biomassa-bijstook) als er bij komt.

  • Het gemiddeld goed afstellen van de apparatuur in de utiliteitsbouw moet 23% schelen (bij mij 0,0PJ want besparing). Wat de provincie daarvoor inboekt, staat er niet bij in het persbericht, maar een ECN-studie, die gebruikt is voor de Uitvoeringsagenda Energie, noemt hier 2,3PJ .
  • Strengere controle op energieplannen bij bedrijven (bij mij 0,0PJ want besparing)
    Genoemde ECN-studie verwacht dat de provincie hier niet veel zal binnenhalen.
Huis met warmtebuffer op oliestook en zonneboiler
Huis met warmtebuffer op oliestook en zonneboiler
  • Het Nul op de Meter-programma zou op papier in 2020 40.000 bestaande woningen gerenoveerd moeten hebben. De provincie werkt met 40GJ warmte per bestaande woning per jaar (kan). Gesteld dat het Nul op de Meter-programma in 2020 zijn doel bereikt heeft (vooralsnog loopt het niet hard, zie http://www.bjmgerard.nl/?p=3941 ), dan zou dat 1,6PJ besparen.

Als ik naar eer en geweten optel, kom ik op 2 a 5 + 1,3 + 4,8 – 4,8 + 2,3 + 0,0 + 1,6 = 7 a 10PJ, waar de provincie op onachterhaalbare wijze aan 8 a 11,5PJ komt.
Gegeven de onzekerheden en de zeer vele aannames kan ik me over het verschil niet erg opwinden.

Overigens bevestigt de gang van zaken dat de provincie pas echt tot getallen komt, die ertoe doen, als ze zelf leiding geeft aan de ontwikkelingen en niet afwacht tot mensen met de hoed in de hand komen bedelen of alsjeblief….

 

Eijdems en het Mijnwaterproject en de rol van warmteopslag
Ik ben op 4 okt 2016, zoals elk jaar, naar de Energiebeurs in den Bosch geweest en ben daar aanwezig geweest bij een workshop van de Open Universiteit “De rol van thermische opslag voor systeemintegratie en voor stedelijke energievoorziening” van Herman Eijdems. Hoe ziet een CO2 -loze stad eruit, welke infrastructuur hoort daarbij en hoe betalen we de ombouw van de bestaande woningvoorraad?

De Trias Energetica volgens Mijnwater
De Trias Energetica volgens Mijnwater

De Open Universiteit zit in Heerlen en dat Eijdems het Mijnwater-project als vertrekpunt neemt, is dan ook niet vreemd.
Het basisplaatje is een balans:

Schema van warmte in de stad
Schema van warmte in de stad

De balans wordt sluitend gemaakt door jaargemiddeld 6kWh/m2 op te slaan. De behoefte is 20kWh/m2*y  en het aanbod aan zon wappert omgerekend tussen de 26 en de 14 – even zeer kort door de bocht uitgelegd.
De rekensom met de 100 miljoen m3 water = 1 miljoen GJ klopt als de temperatuurstijging onder de grond 2,4°C is geweest en een woning op 30GJ warmte/y wordt getaxeerd.

Hoe kun je energie opslaan, aldus Eijdems? Je kunt dat bijvoorbeeld met een Tesla Power Wall doen.
Maar sla je, zoals Eijdems betoogt, voor de winter 1522kWh wilt opslaan en in 10kWh-Power Wall units, dan heb je er daar 153 van nodig. De Power Wall helpt je wel door de nacht heen, maar niet door de seizoenen.
Daar staat tegenover dat Heerlen 8 miljoen m3 mijnwater heeft. Dat komt overeen met 1,4 miljoen Tesla’s, nu ineens geen Power Wall’s meer maar auto’s (die stonden op het plaatje). De gedachtensprongen volgden soms snel op elkaar. Zouden dat S85-Tesla’s geweest zijn, dan is de accucapaciteit 85kWh en gaat er in 1,4 miljoen accu’s 0,43PJ. Als die waarde in 8 miljoen m3 mijnwater zit, moet dat ongeveer 12,5°C warmer geworden zijn.
Er zit daar water van 28°C in de buizen vanuit de grond naar de verwarmingsinstallatie.

De distributie van collectief opgeslagen warmte naar individuele huishoudens vraagt per definitie om een stadsverwarming. Het interessantste deel van het verhaal ging over de steeds modernere versies van zo’n inrichting.

Dit is het schema van de bekende traditionele stadsverwarming:

Schema van een traditionele stadsverwarming
Schema van een traditionele stadsverwarming

Dat kan beter. Inmiddels is de Heerlense stadsverwarming enkele generaties verder. Het water wordt centraal op 40°C gebracht, en decentraal op 60°C. Delen van het systeem worden bidirectioneel en er wordt intelligentie ingebouwd. In feite ontstaat er een smart grid voor warmte. Het nieuwe plaatje ziet er zo uit:

De eerste aanzet tot een thermisch Smart Grid in Heerlen
De eerste aanzet tot een thermisch Smart Grid in Heerlen

Volgens Eijdems ziet het er financieel, als heel Nederland gasloos gemaakt zou worden, financieel als volgt uit:

Business Case van het Mijnwater-verdienmodel na landelijke opschaling
Business Case van het Mijnwater-verdienmodel na landelijke opschaling

Lees dit als volgt: Nederland volledig gasloos maken zou 310PJ aan aardgas besparen. Bij de veronderstelde gasprijs van €0,67/m3 bespaart dat €5,9 miljard per jaar. Via een gangbare Netto Contante Waarde-berekening over 30 jaar valt dat te vertalen in een eenmalige som van €100 miljard. Dat gedeeld door de ongeveer 7 miljoen woningen in Nederland levert het genoemde getal van €14.500 per woning + de kosten van de bespaarde CV-ketel.
Dit bedrag is als het ware als investeringsbedrag beschikbaar per woning.
Een gangbare Nul op de Meter – renovatie kost nu ongeveer €60.000 . Door bovenstaand investeringsbedrag in te brengen, worden de kosten gedrukt tot bijvoorbeeld €45.000, en dat is (volgens Eijdems) terug te verdienen.

Nu heeft niet iedere gemeente mijnwater onder zijn huizen staan. Maar ook met gewone grote opslagvaten lukt het. Eijdems meent dat Nederland met 6000 Ecovaten toe zou kunnen.
Raadplegen van http://www.ecovat.eu/ geeft dat het grootste vat een opslagcapaciteit van 0,016PJ, dus 6000 van die dingen (die je in de grond ingraaft) komt op 97PJ.
Zou inderdaad kunnen dat dat als buffer op gemiddeld 310PJ aardgasstook per jaar voldoende is.

Het zou mooi zijn als de high tech-pretenties van Brabant tot uiting kwamen in verbeterde stadsverwarmingssystemen in de provincie.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *