View
356
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Nederland staat bekend om zijn windmolens. Eeuwenlang werden deze ingezet om de polders droog te houden en overtollig water weg te pompen. Tegenwoordig is deze belangrijk functie van waterbeheer meer actueel dan ooit. Het klimaat verandert, en de extremen nemen toe. Daarnaast liggen er grote ambities om energie te besparen en het waterbeheer te verduurzamen. Vandaag neem ik u mee in een ontwikkelingen die het mogelijk maakt om aan deze eeuwenoude traditie van peilbeheer een functie toe te voegen, namelijk die van het opwekken van schone duurzame energie, terwijl het peilbeheer in stand blijft. Een gemaal wordt een energie centrale in de smartpolder. Het resultaat van de winning van warmte of koude is een CO2 neutraal gemaal. Bij het gemaal kan de waterkwaliteit actief worden verbeterd en gemonitord. De exploitatie van het gemaal kan vervolgens worden gefinancierd door het vermarkten van de opgewekte energie door bijvoorbeeld een energiebedrijf. Dit is mogelijk door slim gebruik te maken van combinaties van beschikbare technieken. Dat betekent dat we vandaag al kunnen starten met het verduurzamen van ons waterbeheer en te zorgen voor voldoende schoon water. De smart polder is een toevoeging aan onze deltatechnologie waarmee Delta’s over de hele wereld beschermd en nu dus ook verduurzaamd kunnen worden.
Citation preview
Smart Polder Energie uit Waterbeheer
Barry Scholten
10 December 2013
Nederland staat bekend om zijn windmolens. Eeuwenlang werden deze
ingezet om de polders droog te houden en overtollig water weg te pompen.
Tegenwoordig is deze belangrijk functie van waterbeheer meer actueel dan
ooit. Het klimaat verandert, en de extremen nemen toe. Daarnaast liggen er
grote ambities om energie te besparen en het waterbeheer te
verduurzamen.
Vandaag neem ik u mee in een ontwikkelingen die het mogelijk maakt om
aan deze eeuwenoude traditie van peilbeheer een functie toe te voegen,
namelijk die van het opwekken van schone duurzame energie, terwijl het
peilbeheer in stand blijft.
Dit is mogelijk door slim gebruik te maken van combinaties van beschikbare
technieken. Dat betekent dat we vandaag al kunnen starten met het
verduurzamen van ons waterbeheer en te zorgen voor voldoende schoon
water.
Inhoud
• inleiding
• gemaal als energiecentrale
• kansrijke locaties
• Smart polder
• deltatechnologie
Fascinatie voor water en energie
Waar komt smart polder vandaan? Ontwikkeling IF Technology
• Energie uit oppervlaktewater (EOW) IF Technology (sinds ‘95)
• Koppeling positieve effecten van koude lozingen aan
waterkwaliteitsverbetering, Torckdael Wageningen (2010)
• Integratie EOW peilbeheer, Project Vathorst Amstersfoort (2010)
• Ca. 60 projecten met EOW (2013)
Waar komt smart polder vandaan? • In aanraking gekomen met Deltaprogramma via Nederlandse
vereniging voor Energie uit Water (EWA). EWA bevordert de
opwekking en de toepassing van energie uit water en zet zich in
voor haar leden door hun belangen te behartigen.
• Deltaprogramma Rijnmond-Drechtsteden in gesprek gekomen
over klimaatverandering, waterveiligheid en energie.
• “Kansen en de markt” thematafel Water en Energie: Smart Polder
(2013).
• Quick scan van de energie potentie Hoogheemraadschap Delfland
516 GWht aan thermische energie, Wind in ZH ‘11= 550 GWhe.
Gemaal als energie centrale
Energie opslag
(WKO)
Energie uit omgeving
duurzaam
Peilbeheer
&
Schoon water
Warmte pomp
&
Koude vraag
De driehoek van succes:
Energie opslaan in grondwater
De Nederlandse bodem is verzadigd met grondwater van ca. 12°C.
Tot wel 500 meter diepte is het mogelijk om in de aanwezige
zandlagen (aquifers) warmte of koude op te slaan. Hiervoor worden
met een zeker onderlinge afstand 2 drinkwaterbronnen geboord. Het
grondwater word tussen deze bronnen heen en weer gepompt en
doormiddel van een warmtewisselaar wordt er energie toegevoegd of
juist onttrokken.
Energie uit waterbeheer
Met het temperatuurverschil tussen oppervlaktewater in de
verschillende seizoenen en grondwater kan zeer nuttige energie
worden verkregen, opgeslagen en vervolgens worden geleverd aan
gebruikers van koudte en warmte.
•Winter 4°C
•Zomer 20°C
•Grondwater 12°C
Schoon water
• Doorstroming tbv zuurstofopname, zwerfvuil en drijflagen, etc.
• Temperatuurbeïnvloeding om hittestress te voorkomen
• Temperatuurbeïnvloeding om botulisme, blauwalg etc te
voorkomen / verminderen
Schoon water
Het doorstromen van watersystemen heeft veel voordelen:
•Hogere zuustof opname
•Verzamelen zwerfvuil en drijflagen
•Voorkomen problematische
concentraties van nutrienten,
gifstoffen of algen.
Schoon water
In de zomer kan oppervlaktewater met warmte winning enkele
graden worden afgekoeld, wat een positief effect heeft op de
oppervlaktewaterkwaliteit en het hitte-eilandeffect in steden zal
tegengaan.
Waterkwaliteitsverbetering
Met het verpompen en afkoelen van het water wordt (eventueel
actief) extra zuurstof ingebracht met als resultaat, minder kans op
vissterfte en botulisme. Ook kan de vorming van (blauw)algen
worden geremd (adaptatie).
Duurzaam verwarmen
In de zomer kan warmte worden gewonnen uit oppervlaktewater
(20°C) en worden opgeslagen in grondwater voor de winter. Deze
warmte kan in de winter worden opgepompt (18°C) en
opgewaardeerd met een warmtepomp tot ca. 60 °C. Waarmee
huizen verwarmd kunnen worden en tapwater mee kan worden
bereid.
Duurzaam koelen
In de winter kan ook koude uit het oppervlaktewater worden
afgegeven aan het grondwater. Deze koude kan vervolgens in de
zomer worden opgepompt (7°C) om zeer duurzame koeling mee te
leveren aan bijvoorbeeld kantoorgebouwen, ziekenhuizen en
datacenters.
Duurzaam koelen
Met het winnen van koude en kan ook een gemaal ijsvrij worden
gehouden. Hiermee kan de inzetbaarheid ook bij extreme
omstandigheden worden vergroot (adaptatie).
Kansrijke locaties
• Bestaande gemalen in bebouwde omgeving
• Geplande verplaatsing van gemalen (meekoppelen)
• Lokale knelpunten met een waterkwaliteit probleem (stilstaand
water, hitte stress, blauwalgen, vissterfte, botulisme, ed.)
• Stedelijke/agrarische gebieden met een waterkwantiteit probleem
(verdroging of te veel water, waar het verpompen van water voor
energie kan bijdragen aan peilbeheer).
• (Bouw) ontwikkelingen in de nabijheid van water (nieuwbouw,
renovatie)
Kansrijke locaties HHS Delfland
In samenwerking met HHS Delfland is de energiepotentie van het
beheersgebied in beeld gebracht
Kansrijke locaties HHS Delfland
De energiepotentie van 9 bestaande grootste gemalen (van ca. 100)
in totaal 516 GWht aan thermische energie.
In vergelijk: De totale hoeveelheid windenergie in Zuid-Holland die in
2011 is opgewekt (CBS-gegevens) is 550 GWhe.
De energiepotentie van de plassen in het beheergebied Delfland is
ca. 100 TWht warmte en 140 TWht koude.
Gemaal parksluizen
Het gemaal parksluizen kan bij nominaal debiet: 50 GWht koude
leveren. Hiermee levert het gemaal 18 maal meer energie dan dat
het op dit moment gemiddeld verbruikt.
Gemaal parksluizen
De ligging van dit gemaal midden in Rotterdam maakt dat potentiële
afnemers voor deze energie op zeer korte afstanden liggen.
Het Gemaal Parksluizen als duurzame koude centrale zou
bijvoorbeeld de Erasmus Universiteit en/of het Erasmus Medisch
Centrum (binnen straal van 500 m) kunnen koelen.
Doorspoelgemaal grachten van Delft
Het doorspoelgemaal van de grachten van Delft kan een eenvoudig
4 GWht warmte opwekken wat voldoende is voor 400 huishoudens.
De huidige functie van het gemaal is het doorspoelen van de
grachten van Delft om de waterkwaliteit van de grachten te
verbeteren. Hierbij wordt bij het gemaal ook zwerfvuil en drijflagen
verwijderd.
Doorspoelgemaal grachten van Delft
Als het doorspoelgemaal van de grachten van Delft wordt ingezet als
warmte energie gemaal zal het grachtenwater in de zomer niet alleen
worden doorgespoeld maar worden afgekoeld waarmee het zuurstof
gehalte zal toenemen.
Gemaal als energiecentrale
Het resultaat van de winning van warmte of koude is een CO2
neutraal gemaal. Bij het gemaal kan de waterkwaliteit actief worden
verbeterd en gemonitord. De exploitatie van het gemaal kan
vervolgens worden gefinancierd door het vermarkten van de
opgewekte energie door bijvoorbeeld een energiebedrijf.
Smart polder De uitkomst de thematafel Water en Energie is het begrip smart
polder. Met hierin een netwerk van duurzame gemalen en energie
polders met inzicht en controle op het peilbeheer en de
waterkwaliteit.
Smart polder In een netwerk van gemalen is van belang:
• Peilbeheer constant houden (primaire functie wat we als
Nederlanders al eeuwenlang doen)
• Koppeling naar afnemers van energie
• Slim gebruik maken van ICT technologie
o voor goedkope energie (voor verbruik gemaal)
o waterkwantiteit (peil, stroming en afvoer)
o Waterkwaliteit (temperatuur , nutriënten, zuurstof ed.)
Polder mitigatie
Polder mitigatie De stip aan de horzon is een netwerk van intelligente polders op
Nederland schaal. Inzicht in temperatuur, peil en waterkwaliteit
zullen er voor zorgen dat maximaal energie uit waterbeheer kan
worden gehaald in synergie met het duurzaam beheren van onze
watersystemen.
Smart polder als Deltatechnologie We kunnen dus morgen beginnen met het verduurzamen van onze
gemalen en het inrichten van de smartpolder. De smart polder is een
toevoeging aan onze deltatechnologie waarmee Delta’s over de hele
wereld beschermd en nu dus ook verduurzaamd kunnen worden.
Nederland ligt aan een van de grote Delta’s van de wereld. Daarin is
Nederland gewend om te leven met water. Onze kennis van het leven met
water willen wij graag gebruiken om ook internationaal in te zetten, zodat
ook andere landen worden geholpen te profiteren van onze
Deltatechnologie.
Recommended