Hybride WKO Vattenfall

Advies / Gedelegeerde projectontwikkeling / Warmte en koude

Collega Lucas van den Boogaard werkt al een paar maanden voor Vattenfall, een van de grootste energieleveranciers van Nederland. Het bedrijf wil steeds duurzamere warmte leveren en heeft Lucas gevraagd het hybride WKO concept verder te ontwikkelen en toe te passen in projecten. Omdat wij als collega’s ook niet altijd weten wat voor werk hij voor Vattenfall doet, gingen we op onderzoek uit.

Wat is jouw rol precies bij Vattenfall?

Mijn rol is, even in het kort, om Vattenfall te helpen om warmtekoudeopslag toe te passen op nieuwe warmteprojecten. Vattenfall heeft veel verstand van het aanleggen van warmtenetten en leidingen. Ik help ze bij het vergroten van het aandeel hernieuwbare energie. Nu doe ik dat vooral met het hybride WKO concept. Daarvoor hebben we de financiële en technische stukken geschreven en de uitvragen in de markt gezet. In zo’n uitvraag staat bijvoorbeeld omschreven waar het project ligt, welke afnemers er per projectdeel komen en hoe de techniek in elkaar steekt. En natuurlijk de uitvraag voor het realiseren van een WKO met warmtepompen en het onderhoud en beheer.

Kan je uitleggen wat een hybride WKO is?

Een hybride WKO is een gerichte wijkoplossing voor duurzame warmte die gevoed wordt met restwarmte uit elektriciteits- of afvalenergiecentrales. Het concept combineert stadswarmte (en de restwarmte die daarvoor wordt gebruikt) met een WKO-systeem voor warmtekoudeopslag en warmtepompen voor extra warmte en warm tapwater.

Bron: ScienceDirect.com

Waar je vroeger warmtenetten had die alleen gericht waren op restwarmte uit grootschalige elektriciteitscentrales, wordt nu gekozen voor kleinschalige netten van diverse temperaturen in combinatie met verschillende bronnen, zoals een hybride WKO. Vaak spreken we dan van verschillende generaties warmtenetten, we zijn nu aanbeland in een fase waarin 4e generatie warmtenetten worden ontwikkeld.

De generaties warmtenetten geven aan hoe er op een steeds efficiëntere manier invulling gegeven kan worden aan de energievraag en welke bronnen in warmtenetten toegepast worden om aan de energievraag te voldoen. Zo wordt het (ook voor Vattenfall) mogelijk om geleidelijk over te gaan op duurzamere warmtebronnen als geothermie, biomassa, restwarmte uit datacenters en waterstof. Die keuzes hangen natuurlijk ook af van de ontwikkeling van verschillende technieken.

Wat zijn de belangrijkste redenen om warmtenetten nu te optimaliseren?

Eigenlijk zijn er twee redenen. De eerste reden heeft betrekking op de BENG-eisen die sinds 1 januari 2021 van kracht zijn. In de BENG-eisen wordt, naast het efficiënt opwekken van warmte, ook gekeken naar het aandeel hernieuwbare energie. Ondanks dat restwarmte vanuit elektriciteitscentrales efficiënt is, is het aandeel hernieuwbaarheid klein, omdat de herkomst van de warmte nog steeds fossiel is. Bij warmte uit afvalenergiecentrales ligt dat hoger. Door de combinatie van WKO en restwarmte kan dit aandeel aanzienlijk worden vergroot.

Daarnaast wordt de vraag naar koeling in woningen steeds groter. Dat was ook een aanleiding om te zoeken naar een combinatie van stadswarmte en warmtekoudeopslag. Omdat Vattenfall die kennis niet direct in huis heeft, mogen wij ze daarin ondersteunen. En in plaats van alleen het geven van advies zorg ik ook voor een stukje opleiding binnen Vattenfall. Samen met de afdeling techniek stel ik bijvoorbeeld richtlijnen op over hoe groot techniekruimtes moeten worden, wat de exacte temperaturen zijn en wat de zekerheid is van de warmte die je levert. Al die richtlijnen kunnen dan ook worden overlegd met de projectontwikkelaars van projecten.

Welke voordelen heeft het hybride WKO concept?

In de nieuwbouwgebieden van de projecten waar ik me op richt heeft Vattenfall de concessie te mogen leveren. In de infrastructuur is daar door Vattenfall al rekening mee gehouden. Daarnaast kan restwarmte uit centrales worden benut. Eigenlijk heb je het alleen maar over restwarmte als er een hoofdproduct is, bijvoorbeeld een elektriciteitscentrale. Eerder werd warmte die vrijkwam geloosd in rivieren. In Denemarken bijvoorbeeld, mag dat niet eens. Daar moet je ervoor zorgen dat je de warmte nuttig aanwendt, dat is ook een reden waarom warmtenetten daar al veel verder ontwikkeld zijn. Het zou dus zonde zijn om restwarmte niet te benutten of slecht te gebruiken, met dit concept zorgen we ervoor dat de restwarmte bruikbaar is voor warmtelevering.

De levering van stadswarmte werkt goed in combinatie met een WKO en warmtepompen. Ondanks dat nieuwbouw door de toepassing van vloerverwarming goed werkt bij laag temperatuur warmte, is er toch nog warmte op een midden temperatuur nodig voor de levering van warm tapwater. In een WKO systeem werken warmtepompen minder efficiënt bij hogere temperatuur. Het is daardoor efficiënter om de basislevering vanuit de warmtepompen te verzorgen en de naverwarming tot het gewenste temperatuurniveau met stadsverwarming.

De warmtepompen produceren in de winter naast warmte ook koeling die in de bodem wordt opgeslagen. Door evenveel koeling in de bodem op te slaan als er in de zomer nodig is, ontstaat er geen onbalans. Hierdoor zijn er in dit WKO concept geen aanvullende regeneratiesystemen nodig, zoals droge koelers op daken. Bij reguliere WKO projecten zijn die wel nodig om een energiebalans in de bodem te kunnen garanderen.

En voor ons beeld, in welke regio ben je bezig met hybride WKO’s?

Ik ben nu bij ongeveer 30 projecten betrokken. De meeste daarvan zijn in de buurt van grote steden als Amsterdam, Rotterdam, Arnhem, Almere en Nijmegen. *Lucas laat het op Google Maps zien* Nu werken we bijvoorbeeld veel aan projecten rondom het stadscentrum van Amsterdam, zoals het Amstelkwartier, Sluisbuurt, Buiksloterham en het NSDM-terrein.