Ecovat en zesde Generatie hybride Energienetwerken

Content EcovatArtikelen, Nieuws

Introductie

Ecovat staat bekend om de ontwikkeling en productie van ondergrondse buffervaten voor de opslag van thermische energie.

Een Ecovat systeem omvat echter meer dan alleen de buffer. Om optimaal gebruik te kunnen maken van de ondergrondse buffer en de aanwezige energie in het projectgebied, wordt een volledig energiesysteem ontwikkeld.

Onderdeel van dit systeem zijn niet alleen de boilers, de warmtepompen en het thermisch net, maar ook het elektrisch net. Was het zo dat in het verleden thermische en elektrische netten apart ontworpen en gebruikt werden; in de toekomst zal ontwerp en gebruik van thermische en elektrische netten volledig geïntegreerd zijn. Deze trend werd al waargenomen gedurende de ontwikkeling van de 5de generatie thermische netten.

Echter, bij 6de generatie netten ligt de nadruk niet alleen op het thermische net, maar met name op de integratie van alle aanwezige vectoren.

Figuur 1: Bron: ecovat.eu 

Eerdere generaties warmtenetten

Het 6de generatie energienetwerk is de volgende stap in een reeks ontwikkelingen en verbeteringen. Figuur 2 laat zien welke verbetering en ontwikkelingen plaats hebben gevonden. Ten eerste kan men zien dat de aanvoertemperatuur daalt bij iedere volgende generatie. Het valt echter wel op dat de daling niet lineair is, maar afvlakt. De aanvoertemperatuur in het 6e generatie energienetwerk zal daarom niet (veel) lager zijn dan de temperatuur in het 4e of 5e generatie thermisch net.

Ten tweede kan men uit de figuur opmaken dat er meer en meer systemen aangesloten worden; niet alleen consumenten, maar ook producenten (bijvoorbeeld datacentra en supermarkten); en niet alleen warmte, maar ook koude. De energievraag van de huishoudens daalt als gevolg van isolatie van de woning; dit maakt het mogelijk om de warmte uit datacentra en supermarkten te gebruiken voor ruimteverwarming.

Ten derde laat figuur 2 zien dat andere vormen van energie een steeds prominentere rol gaan spelen bij het leveren van warmte en koude via een thermisch net. De 1e en 2e generatie warmtenetten werden alleen gevoed met restwarmte uit koolverbranding. De 3e generatie wordt ook gevoed met restwarmte uit industriële maakprocessen. Zonne-energie doet zijn intrede bij de ontwikkeling van 4de generatie netten en men kan zien dat 5e generatie netten (bijna) elke vorm van thermische energie op kunnen nemen.

Hoewel de koppeling met het elektrisch net steeds belangrijkers wordt, blijft het elektrisch net tot en met de 5e generatie ondergeschikt aan het thermische net. Het elektrisch net lijkt in dienst te staan van het thermisch net. Een verandering in deze benadering is het hoofdkenmerk van het 6e generatie energienetwerk.

Figuur 2: Bron: ecovat.eu

6e generatie energienetwerk

De ontwikkeling van 6e generatie thermische- (of energie-) netwerken verlegd de aandacht van een lagere aanvoertemperatuur, van het verbinden met een grote diversiteit aan bronnen en van bi-directionaliteit van aansluitingen naar de volledige integratie met andere energievectoren, zoals elektriciteit en gassen.

Dit heeft als gevolg dat niet of minder gesproken zal worden over specifiek 6e generatie thermische netten. Immers, door verschillende dragers maximaal te koppelen zal de grens tussen de verschillende netten vervagen. Natuurlijk valt er nog een duidelijk onderscheid te maken tussen elektronen aan de ene kant en aan de andere kant warm water, koud water of gas. Echter, maximale integratie zal grote invloed hebben op ontwerp en operationalisering. Deze zullen niet meer gericht zijn of de netwerken afzonderlijk, maar op het hybride energiesysteem als geheel.

Een 6e generatie energienetwerk heeft de volgende kenmerken:

  • Integratie van energiedragers
    • Hoewel in eerdere generaties warmtepompen gekoppeld zijn aan thermische netten, en hoewel door de inzet van WKKs ook gasnetwerken gekoppeld zijn aan thermische netten, was het thermisch net altijd het verbindende en niet uit te sluiten netwerk. Het 6e generatie netwerk kan ook bestaan zonder thermisch net en benut ook koppelkansen waar het thermisch net geen onderdeel van uit maakt.
  • Integraal ontwerp
    • De optimale topologie en capaciteit worden bepaald door integrale optimalisatie van alle aanwezige netwerken en systemen. Waar de focus tot en met de ontwikkeling van het 5e generatie netwerk voornamelijk lag op het thermische netwerk, is de optimalisatie van een 6e generatie netwerk onbevooroordeeld met betrekking tot de oplossingsrichting.
  • Integrale sturing
    • Zoals gedurende de ontwerpfase, zal ook gedurende de operationele fase gezocht worden naar een optimale sturingsstrategie voor het volledige systeem; een optimale sturing zodat het gezamenlijk belang van producenten, consumenten, distributiepartijen, dienstverleners en andere betrokkenen optimaal bediend wordt.
  • Verbeterde energetische en financiële efficiëntie
    • De evolutie van thermische netten leidt elke generatie tot een verhoogde energetische efficiëntie. De integrale werkwijze zal ook bij de 6e generatie leiden tot een verbeterde efficiëntie. Echter beperken de verbeteringen zich niet tot slechts het thermische net; de integrale werkwijze zal een grote positieve impact hebben op het volledige energiesysteem.

Conclusie

Ecovat werkt hard aan de totstandkoming van 6e generatie energienetwerken. Binnen de organisatie werken niet alleen experts op het gebied van thermische energiesystemen, maar ook ingenieurs die al in een vroeg stadium het belang van systeemintegratie onderkenden.

In 6e generatie netwerken fungeert Ecovat als een energie-hub waar de verschillende vormen van energie bij elkaar komen; niet alleen verschillende dragers (e.g. thermisch, elektrisch en chemisch), maar ook verschillende temperaturen (e.g. laag uit koelprocessen en hoog uit industriële processen) en verschillende profielen (e.g. intermitterend uit zon of wind en continue geothermie). Een Ecovat systeem is in staat om energie te converteren naar een andere drager, in staat om de kwaliteit van de energie te verhogen of, indien noodzakelijk, te verlagen en in staat om energie op te slaan.

Ecovat ontwikkelt 6e generatie energienetwerken om klanten optimaal gebruik te kunnen laten maken van de aanwezige duurzame energie tegen minimale kosten.