Lake Source Cooling Eesermeer

Transcriptie

1 Resultaten en bevindingen van project Lake Source Cooling Eesermeer Dit rapport is onderdeel van de projectencatalogus energie-innovatie. Tussen 2005 en 2011 kregen ruim 1000 innovatieve onderzoeks- en praktijkprojecten subsidie. Ze delen hun resultaten en bevindingen, ter inspiratie voor nieuwe onderzoeks- en productideeën. De subsidies werden verleend door de energie-innovatieprogramma's Energie Onderzoek Subsidie (EOS) en Innovatie Agenda Energie (IAE). Datum December 2011 Status Definitief UR Cool B.V. in opdracht van Agentschap NL

2

3 Colofon Projectnaam Programma Regeling Projectnummer Contactpersoon Lake Source Cooling Eesermeer Energie Onderzoek Subsidie Demonstratie DEMO09020 UR Cool B.V. Hoewel dit rapport met de grootst mogelijke zorg is samengesteld kan Agentschap NL geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele fouten.

4 1 Eindrapportage EOS DEMO project LAKE SOURCE COOLING EESERMEER 21 december 2011 Opgesteld door G. J. de Wit, Basis gegevens project Projectnummer: DEMO 9020 Projecttitel: Lake Source Cooling Eesermeer Aanvrager: UR Cool B.V. (samenwerkingsverband tussen Roelofs Planontwikkeling BV en UNICA Ecopower BV) Projectperiode: 1/2/2008 tot 1/2/2012

5 2 Inhoudsopgave 1 LAKE SOURCE COOLING EESERMEER Inhoudelijk eindrapport Samenvatting Inleiding Doelstelling Werkwijze Resultaten Discussie Conclusie en aanbevelingen Uitvoering van het project De problemen (technisch en organisatorisch) die zich tijdens het project hebben voorgedaan en de wijze waarop deze problemen zijn opgelost Verlening WVO vergunning Inbressing tijdens aanleg Toelichting op wijzigingen ten opzichte van het projectplan; Toelichting op de verschillen tussen de begroting en de werkelijk gemaakte kosten Opbrengsten van het project Bijdrage aan de EOS: Demonstratie doelstellingen Bijdrage aan een duurzame energiehuishouding: technologische aspecten De besparing van primaire energie (PJ) en/of de besparing van CO 2 emissie(equivalent) op projectniveau;... 14

6 Het herhalingspotentieel en de benutting van de bereikte energiebesparing en de spin off De bijdrage aan een duurzame energiehuishouding: economische ontwikkelingen Kostprijsontwikkeling en marktverwachting van de techniek en/of het eindproduct (bijv. elektriciteit) Kostenbesparing ten opzichte van de referentietechnologie De verwachting voor verdere marktintroductie, inclusief sociaaleconomische aspecten Samenwerking en kennisoverdracht Publicaties en seminars De bijdrage aan de innovatie ten opzichte van de huidige stand van de techniek in Nederland

7 4 1 Inhoudelijk eindrapport 1.1 Samenvatting Het doel van het project is realiseren van energiezuinige koeling ter plaatse van het bedrijventerrein Eeserwold. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van koude die van nature in diepe meren (b.v. zandwinningen) aanwezig is. In dit geval kon gebruikt gemaakt worden van het Eesermeer, dat deel uitmaakt van dit project. De technische opzet van het project is zeer geslaagd. Door het achterblijven van de economische ontwikkeling wordt momenteel echter nog maar een klein deel van de capaciteit van het systeem benut. Nominale capaciteit van het nu aangelegde systeem bedraagt 2,5 MW. Er is vergunning aangevraagd (en verleend) voor een capaciteit van 10 MW. De aansluitwaarde van huidige klanten bedraagt 190 kw (90 kw voor de Vries en Partners, 100 kw voor Meeuwsen ten Hoopen) 1.2 Inleiding In diepe meren (> ca 20 meter diepte) vindt van nature een thermische cyclus plaats. Deze cyclus staat hieronder grafisch afgebeeld:

8 5 De cyclus is in grote lijnen als volgt: Zomer Najaar Winter Voorjaar Stabiele gelaagdheid. Epilimnion (bovenste laag) ca 20 C, Hypolimnion (diepe laag) ca 7 C. Thermocoline (spronglaag) ligt op ca 15 meter diepte Door afkoeling van de bovenlaag, en door de werking van de wind wordt de gelaagdheid instabiel. In de maanden oktober/novemeber raakt de plas geheel gemengd, en is homogeen van temperatuur (ca 10 C) De gehele plas koelt af aan de lucht tot ca 6 C. Doordat het warmste water steeds boven komt drijven is de warmte afdracht zeer effectief, ook in zachte winters. Rond april raakt de plas weer gelaagd, onder invloed van zonne instraling, en de cyclus herhaalt zich. De hoeveelheid koud water in het hypolimnion (de diepe onderlaag) zal na volledige exploitatie van de plas (60 ha) een volume van enige miljoenen m 3 bedragen. De koelcapaciteit is zeer groot. Het nu aangelegde syteem heeft een vergunde capaciteit van 10 MW. 1.3 Doelstelling De vraag naar duurzame, energiezuinige, koeling groeit. Tevens neemt de belasting van de elektriciteitsvoorziening (zowel opwekking als de distributie netten) in de zomer sterk toe. De techniek van Lake Source Cooling kan grote hoeveelheden energiezuinige koude leveren, ook in de nazomer. Aanzienlijke

9 6 elektriciteitsbesparing dus, en bovendien op een zeer gunstig moment. Bij LSC wordt gebruik gemaakt van de natuurlijke koude onderin diepe meren. Geforceerd laden van koude (met het daarmee gepaard gaande elektriciteitsverbruik) is niet nodig, dit gebeurt op natuurlijke wijze. 1.4 Werkwijze De werkwijze van LSC is - in opzet- zeer eenvoudig. Er wordt een haalbuis gelegd naar het diepste deel van het meer. Door middel van deze haalbuis wordt water opgepompt, over warmtewisselaars geleid, en weer teruggebracht in het meer, via een beluchter. Aanlanding van de haalbuis.

10 7 Plaatsing van de haalbuis.

11 8 Het meerwater is gescheiden van het dat door de gebouwen wordt geleid. Er vindt één keer warmtewisseling plaats. De warmtewisselaars zijn zo gedimensioneerd dat het temperatuurverlies minimaal is. Warmtewisselaars, pompen en besturingen zijn is een fraai vormgegeven - gebouw ondergebracht. Het gebouw heeft de vorm van een (ijs) kristal. De distributieleidingen zijn niet geïsoleerd. In de bijlagen zijn schema s afgebeeld van de feitelijke LSC opstelling. 1.5 Resultaten Het project heeft in technische zin zonder meer aan de verwachtingen voldaan. Voor zover er sprake was van aanloopproblemen cq kinderziektes, was dit niet te wijten aan een te hoge meertemperatuur. Ter illustratie is een grafiek van de temperatuur van het aangezogen water weergegeven. Deze is stabiel, ook naar het eind van het seizoen, en ligt rond 8,2 C.

12 9 1.6 Discussie LSC heeft zijn voor- en nadelen. De belangrijkste punten, zoals wij die tot nu toe ervaren hebben, zijn in onderstaand schema samengevat: Voordelen - Extreem laag energieverbruik, tot uiting komend in zeer gunstige COP. Er is alleen pompenergie nodig! - Lage aansluitwaarde - Geen geluid - Weinig ruimtebeslag in gebouwen - Aansprekend, natuurlijk concept Nadelen - Vereiste schaalgrootte - WVO vergunningsplicht - Installatie levert niet de gebruikelijke 6 C, dus aan de gebouwkant zijn aanpassingen nodig (vooral in de vorm van HTK = hoge temperatuurkoeling) 1.7 Conclusie en aanbevelingen LSC biedt zeer een goed perspectief op substantiële energiebesparing bij koeling van grote objecten. Hierbij kan gedacht worden aan zorggebouwen, winkelcentra, maar ook aan (gekoelde) opslagfaciliteiten voor landbouwproducten, datacentra etc. Deze uitspraak wordt niet alleen gedaan op basis van het Eesermeer project, maar ook op basis van ontwikkelingen in de regio Amsterdam. In deze regio is LSC nadrukkelijk in beeld als koudebron voor distributienetten van koude. Bij het Nieuwe meer en bij de Ouderkerkerplas zijn reeds installaties aangelegd (zie hierover publicaties van NUON, Programmabureau Klimaat en Energie van de Gemeente Amsterdam).

13 10 2. Uitvoering van het project 2.1 De problemen (technisch en organisatorisch) die zich tijdens het project hebben voorgedaan en de wijze waarop deze problemen zijn opgelost. In de voorbereiding en tijdens de realisatie van het LSC project hebben zich problemen van verschillende aard voorgedaan: Verlening WVO vergunning. De LSC installatie is wordt in het kader van de WVO (Wet Verontreiniging Oppervlakte Water) gezien als een lozing. Deze lozing is vergunningspichtig. In deze zaak is het Waterschap het bevoegd gezag. Het Waterschap Reest en Wieden zag, op hoofdlijnen, de volgende bezwaren: 1. Het feit dat het naar boven gebrachte water zuurstofloos is. 2. Het feit dat het naar boven gebrachte water mogelijk voedselrijk is (het gaat met name om het fosfaatgehalte). Deze twee factoren zouden mogelijk de waterkwaliteit in gevaar brengen cq vissterfte veroorzaken. Ad 1. Het bezwaar van de zuurstofloosheid is opgelost door een beluchter in de vorm van een cascade aan te brengen bij de uitstroming. Ad 2. Bij bemonstering van de diepere lagen (najaar 2006) bleek het gehalte aan voedingsstoffen in het diepere water erg mee te vallen. Het fosfaatgehalte bleef over de gehele diepte van het meer onder de detectiegrens van 0,05 mg/l Inbressing tijdens aanleg. Tijden het afwerken van het onderwatertalud ter hoogte van de geplande plaats van de haalbuis deed zich een instorting van het talud voor.

14 11 Normaliter blijft een talud van ongeroerd materiaal stabiel, zeker als de helling niet steiler wordt gemaakt dan 1:3. Op het moment dit zich een instorting voordoet vloeit het materieel uit in een veel flauwere helling. De flauwe helling die instond na de instorting moest hersteld worden door middel van stortingen van stenig materiaal, in verband met het plaatsen van de haalbuis. Het herstel van een dergelijk instabiele helling is bekend lastig. In dit geval is daar kalkzandsteen voor gebruikt. Er zijn aanzienlijk kosten gemaakt voor het herstel. Het ging in totaal om 343,465,-. Een deel hiervan werd gedekt door de verzekering (heeft 72,000,- uitgekeerd). Netto kosten zijn derhalve 271,465,- 2.2 Toelichting op wijzigingen ten opzichte van het projectplan; Er zijn geen wezenlijke afwijkingen van het projectplan opgetreden.

15 Toelichting op de verschillen tussen de begroting en de werkelijk gemaakte kosten. Hieronder treft u een overzicht aan van de in de subsidieaanvraag begrootte kosten versus de werkelijk gemaakte kosten. De verschillende posten worden in detail verantwoord in het apart bijgevoegde spreadsheet. Toelichting bij de meest afwijkende kostenposten: Post A2. De post behuizing was te laag ingeschat, mede door de keuze van materiaal (composiet) Post A3. Deze (grote) post was als geheel redelijk nauwkeurig ingeschat begroot. De hoofd distributieleiding zijn gelegd. De kosten voor de afleverstations moeten echter grotendeels nog gemaakt worden (in verband met het tegenvallende aantal aansluitingen tot nu toe). Post A6. Het promotiebudget is enigszins overschreden. Er is op ruime schaal promotie gemaakt (zie punt 4.4)

16 13 Post A8. De uitgaven op deze post hangen samen met de inbressing. Hiervoor is een apart kostenoverzicht bijgevoegd. 2.4 Opbrengsten van het project. De feitelijke opbrengsten uit het project staan in onderstaan schema weergegeven. Totale opbrengsten bedragen 59,758,-. Vergelijking van feitelijke uitgaven en inkomsten met de projectbegroting Begroot Gerealiseerd E1 Investeringskosten (A) E2 Referentie-investering (=bijdrage aansluitkosten + vastrecht) ( =) E3 Besparingen en opbrengsten (verbruikskosten) E4 Voordelen uit EIA NVT NVT E5 Extra investeringskosten Toegekende subsidie (uitgekeerd tot 1/12/11)

17 14 De extra investeringskosten, die de basis van de subsidieberekening vormen zijn aanzienlijk hoger dan voorzien ten tijde van de subsidieaanvraag. 3 Bijdrage aan de EOS: Demonstratie doelstellingen 3.1 De bijdrage aan een duurzame energiehuishouding: technologische aspecten De besparing van primaire energie (PJ) en/of de besparing van CO2 emissie(equivalent) op projectniveau; De COP (dat is de verhouding tussen de hoeveelheid geleverde hoeveelheid koude-energie en het elektriciteitsverbruik) ligt bij toepassing van LSC rond de 12. Bij compressiekoeling ligt deze waarde rond de 2,5. De CO2 uitstoot per geleverde kwh koude is als volgt: Compressiekoeling: 1 / 2,5 * 0,37 = 0,148 kg CO 2 LSC: 1 / 12 * 0,37 = 0,031 kg C0 2 Totale aansluitwaarde van de kantoren bedraagt 190 kw. Uitgaande van 500 equivalente vollasturen bedraagt de huidige vermindering van CO 2 uitstoot per jaar: 500 * 190 * (0,148 0,031) = kg Het herhalingspotentieel en de benutting van de bereikte energiebesparing en de spin off. Het herhalingspotentieel van LSC is aanzienlijk. Dit blijkt om uit gerealiseerde projecten rond Amsterdam, en studies, onder meer in Groningen en Almelo.

18 15 Vanwege de grootschaligheid en het interdisciplinaire karakter van de techniek, moet voorbereiding in een vroeg stadium gestart worden. Er moeten veel neuzen dezelfde kant op staan. 3.2 De bijdrage aan een duurzame energiehuishouding: economische ontwikkelingen Kostprijsontwikkeling en marktverwachting van de techniek en/of het eindproduct (bijv. Elektriciteit); Kostprijsontwikkeling is zeer gunstig vanwege het extreem lage verbruik van primaire energie. Dit hangt onder meer samen met het feit dat er niet actief koude geladen hoeft te worden (als bij een WKO installatie) Kostenbesparing ten opzichte van de referentietechnologie. Er kunnen grote besparingen worden bereikt, mits de afstand tussen bron en afnemer acceptabel is De verwachting voor verdere marktintroductie, let hierbij ook op sociaal- economische aspecten. Het feit dat er, sinds het LSC project Eeserwold is gestart, reeds diverse LSC projecten zijn gerealiseerd cq in studie zijn genomen, spreekt voor zich. 4. Samenwerking en kennisoverdracht 4.1 Publicaties en seminars Gedurende het project is er veel aandacht besteed aan publiciteit. Hierbij zijn de volgende activiteiten te noemen (in chronologische volgorde):

19 16 18-dec-07 Lancering naam logo en huisstijl UR COOL 2-apr-08 Artikel Ondernemend Steenwijkerland (OSL) 17-jul-08 Lancering Website 31-jul-08 Presentatiemap en leaflets 16-sep-08 Artikel op website van Teppfa 1-okt-08 Artikel in DYKA Aspect 1-mrt-09 Artikel RCC koude &luchtbehandeling Presentatie Energiebesparingsproject Steenwijkerland (Kamer van 16-jun-09 Koophandel) 1-jul-09 Artikel in Cobouw 15-jul-09 Artikel in personeelsblad Roelofsgroep.. Juli 2009 Artikel in Zwolle Business 11-jun-09 Presentatie op Dag van Duurzame Koudenetten 16-apr-09 Presentatie Minicongres Warmte Senter Novem 12-aug-09 Artikel in Steenwijkercourant 6-nov-09 Presentatie op ondernemersbeurs Steenwijkerland 3-feb-09 Presentatie op infrabeurs Hardenberg 24-mrt-09 Presentatie op Bedrijven Contact Dagen Leeuwarden 10-dec-09 Presentatie aan Hitachi 1-nov-09 Artikel in Warmte Netwerk magazine 1-mei-10 Presentatie op Waterdag van Gemeente Rijssen 1-jun-10 Presentatie en rondleiding Rotary Club Steenwijk 12-jul-10 Artikel op website Bouwend Nederland 14-jul-10 Presentatie via MVO poster 16-jul-10 Vermelding in boekwerk Din Sum 1-jul-10 Vermelding in boekwerk warmte- en koudenetten in Nederland 1-sep-10 Redactioneel stuk in EOS-nieuwsbrief van Agentschap.nl 2-sep-10 Productie van promotiefilm, plaatsing op You Tube 10-sep-10 Plaatsing Informatiebord UR Cool bij pompgebouw 13-sep-10 Plaatsing vlaggemasten en banieren 28-sep-10 Opening UR Cool 29-sep-10 Artikel Cobouw 30-okt-10 Presentatie aan Gemeente Almelo Ontvangst Urgenda Regio tour Presentatie op bedrijven promotiedagen Steenwijkerland Opname in brochure van duurzaam koelen datacenters (Agentschap) Enige voorbeelden van de gemaakte folders zijn als bijlage bijgevoegd 4.2 De bijdrage aan de innovatie ten opzichte van de huidige stand van de techniek in Nederland. Het project LSC Eeserwold heeft in belangrijke mate bijgedragen aan de bekendheid van deze techniek in Nederland. Het is te hopen dat het bedrijventerrein Eeserwold snel verder gevuld zal worden met bedrijven die grote hoeveelheden koude nodig hebben. Vanzelfsprekend werkt UR Cool hier hard aan.

20 17

21 18

22 19