Warmte is een belangrijke schakel in de energietransitie. In Groningen worden er nu stappen gezet om de warmtevoorziening van Groningse huishoudens en bedrijven verder te verduurzamen. Onlangs ging de bouw van het grootste zonthermiepark van Nederland van start, op een voormalig baggerdepot in Dorkwerd. “We kunnen er straks minstens 2.500 Groningse huishoudens mee voorzien”, zegt Dick Takkebos, directeur van publiek en duurzaam nutsbedrijf Warmtestad.
Het zonthermiepark heeft een oppervlakte van 12 hectare en wordt het op twee na omvangrijkste park ter wereld. Zonneparkontwikkelaar Solarfields, gebiedsontwikkelaar K3, en leverancier TVP Solar zijn verantwoordelijk voor de bouw en ontwikkeling van het park voor Warmtestad. Naast de zonnecollectoren is er een nieuwe ‘WarmteCentrale’ aangelegd waar de warmte wordt opgevangen en op hoge temperatuur wordt vervoerd naar de Groningse wijken.
De komst van het park draagt bij aan het doel van de gemeente Groningen om in 2035 volledig CO2-neutraal te zijn. “Overal in Nederland wordt nagedacht over een vervanging van de huidige warmtevoorziening, maar in Groningen zijn we al echt vooruitstrevend in de uitvoering bezig”, aldus Takkebos. Met een recordhoogte aan gasprijzen is de duurzame warmte daarnaast een betaalbaar alternatief voor de Groningse burgers.
Nieuwe techniek
Er wordt gebruik gemaakt van een vernieuwende techniek om warmte te produceren in het park. Op het zonthermiepark wordt straks door middel van zonnewarmte warm water gemaakt. “Dit is een wezenlijk andere techniek dan het gebruikelijke zon-pv (photo-voltaïsch) waarmee uit zonlicht elektriciteit wordt gemaakt”, licht Takkebos toe. In het zonnepark in Groningen lopen dan ook geen kabels langs de zonnecollectoren, maar buisjes gevuld met water. Zonthermie levert op dezelfde oppervlakte circa drie keer meer energie dan zon-pv. Bovendien legt het zonnepark geen beslag op de capaciteit van het elektriciteitsnet. Op Dorkwerd wordt daarnaast gebruik gemaakt van een vernieuwende vacuümtechniek om warmte te produceren. Hierdoor is het mogelijk om ook op minder zonrijke dagen relatief hoge temperaturen te produceren, tot wel 85 graden.
Ondergrondse opslag
Het zonnepark wint voornamelijk warmte in de zomer. Door de warmte ondergronds op te slaan kan deze echter ook in de winter worden gebruikt. “We maken daarbij gebruik van zogenaamde Aquifer Thermal Energy Storage, ofwel ATES. Hierbij wordt de warmte tot op 175 meter diep opgeslagen in twee ondergrondse waterdragende grondlagen.” De nieuwe WarmteCentrale zorgt er voor dat de te leveren warmte altijd op de juiste temperatuur is en via het warmtenet bij de Groningse huishoudens wordt gebracht.”
Meerdere bronnen
Naast het zonnewarmtepark, kunnen op de warmtecentrale van WarmteStad ook andere warmtebronnen aangesloten worden. Takkebos: “We hanteren bewust een multibronaanpak om niet van één duurzame bron afhankelijk te zijn. Zo maken we momenteel al gebruik van de restwarmte die de computers in de datacenters van QTS en Bytesnet leveren. Dit wordt ook wel datathermie genoemd. Daar komt nu dus ook zonthermie bij. In de toekomst kunnen daar ook duurzame bronnen als aquathermie (warmte uit oppervlakte-, afval- of drinkwater), power to heat (warmte uit stroomoverschotten) of biogas aan worden toegevoegd. Waterstof is eveneens een optie als vervanging van aardgas waarbij met name de restwarmte die vrij komt bij waterstofproductie als bron voor het warmtenet interessant is.”
Om al deze verschillende bronnen te kunnen benutten, gebruikt WarmteStad een combinatie van technieken. In de nieuwe WarmteCentrale zorgen elektrische warmtepompen en warmtekrachtkoppelingen (WKK’s) dat de warmte op de juiste temperatuur naar de huizen en gebouwen wordt gebracht. Gasketels worden ingezet om in de piekvraag op écht koude winterdagen te kunnen voorzien. “Voor onze ketels gebruiken we nu nog CO2 gecompenseerd aardgas. Het is de bedoeling dat we hiervoor in de toekomst groen gas, biogas of wellicht waterstofgas gaan gebruiken. Het gebruik van zon- en datathermie scheelt al 50 procent in de CO2-emissie. Onze doelstelling is om uiterlijk in 2035 volledig CO2-vrij warmte te kunnen produceren.”
Digital twin
Het werken met een grote verscheidenheid aan warmtebronnen levert voordelen op, maar brengt ook nieuwe uitdagingen met zich mee. Zo moet worden ingeschat hoeveel warmte er precies afgenomen gaat worden en welke bronnen en technieken daarvoor het beste kunnen worden ingezet. WarmteStad werkt daarom samen met onderzoeksinstituut KWR aan een digital twin van de warmtecentrale. “Deze digitale kopie voor de besturing van de centrale geeft antwoord op een ‘what if’ scenario. Wat verwacht je dat er gaat gebeuren als de zon minder gaat schijnen en het zonthermiepark minder levert? En wat doen bijvoorbeeld de elektriciteis- of gasprijzen? Ook kunnen we inzicht krijgen in het verbruiksprofiel en de weersverwachting meenemen in de voorspellingen.”
Door betere voorspellingen te kunnen doen en daar slim op in te spelen, zorgt de digitale twin uiteindelijk voor een efficiëntere regulatie van het warmtenet. “En dat bespaart kosten, wat uiteindelijk ten goede moet komen aan de Groningse burger.”
Naar verwachting zal het park in 2023 in gebruik worden genomen.
Samenwerking
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
