Essent EIS, een nieuw onderdeel van Essent, zorgt ervoor dat elektriciteit, warmte en koude bij CLIC zo efficiënt mogelijk worden gebruikt. Daarbij gaat het niet alleen op de opwekking en opslag van energie, maar ook om een slimme uitwisseling over de gebouwen en de voertuigen die vanuit Badhoevedorp de grote stad ingaan.

WKO ook voor smart charging

Hotchandani: "Het project voor duurzame stadslogistiek in Badhoevedorp krijgt een overkoepelend systeem dat koppelingen legt tussen warmte, koude en elektrische stromen." Elf gebouwen die deel uitmaken van CLIC, gaan met elkaar energie, in de vorm van warmte, koude en elektriciteit uitwisselen zodat er minder verloren gaat. Slechts indien binnen CLIC geen energiebalans wordt bereikt, wordt een externe bron gebruikt.

"Het unieke van CLIC zit 'm in de uitbreiding van de smart grid en de software voor de aansturing van de duurzame warmte- en koude-oplossing met het platform voor het slim laden van elektrische voertuigen", aldus Hotchandani die alle technische werkzaamheden rondom het energiesysteem coördineert.

Pieken in stroomverbruik 30% lager

Volgens deze uit Andorra afkomstige ingenieur, expert op gebied van duurzame gebouwen en hernieuwbare energie, is vooral de combinatie van systemen waarin alles met alles wordt gekoppeld uniek. Hij verwacht dat de pieken in elektriciteitsverbruik op den duur hierdoor tot 30 procent lager uitvallen. Hotchandani: "Zeker nu rond Amsterdam sprake is van congestie op het elektriciteitsnet is dat belangrijk. Het project voor duurzame stadslogistiek in Badhoevedorp kan een mooie voorbeeldfunctie krijgen."

Behalve de pieken gaat ook het totale energieverbruik omlaag. Hotchandani is voorzichtig met het noemen van percentages. "Het is maar waar je het mee vergelijkt. In verhouding tot traditionele stadsverwarming zit je al gauw op 75 tot 80 procent."

Vijfde generatie warmte- en koudenet

Een belangrijke bijdrage aan de energie-efficiëntie wordt geleverd door een vijfde generatie warmte- en koudenet met warmte-koudeopslag. Hotchandani: “Dit systeem onderscheidt zich van voorgaande generaties door met lage temperaturen te werken. Daardoor gaat minder warmte verloren. De watertemperaturen in het net zijn aangepast om zoveel mogelijk restwarmte terug te winnen en de energie uit de grond optimaal te benutten."

"Anders dan traditionele systemen werkt de nieuwe generatie decentraal," legt de in Frankrijk opgeleide ingenieur van Essent uit. De opwekking gaat met warmtepompen die via een netwerk zijn verbonden. "Vanuit dit netwerk, wat wij een grid noemen, worden distributie van warmte en koude, opslag van energie en flexibiliteit met het oog op het verbruik gecoördineerd." Simpel gezegd werkt dit systeem als één reusachtige thermische batterij, ook een ectogrid genaamd.

Reptielen dienden als voorbeeld

De benaming ectogrid is afgeleid van ectothermie. Hotchandani wijst op voorbeelden uit de natuur. Net als reptielen, vissen, hagedissen en bepaalde ongewervelde dieren past deze energieoplossing zijn 'lichaamstemperatuur' aan de omstandigheden aan.

Hij zegt: “De ectogrid, het decentrale warmte- en koudenet, heeft een slim aansturingssysteem. Deze 'ectocloud', een intelligent platform, weet via sensoren wat er in het hele systeem gebeurt. Van alle gebouwen, plekken en leidingen komen immers data binnen. Deze gegevens worden aangevuld met informatie uit andere databronnen zoals weersvoorspellingen. Op deze manier worden de optimale temperaturen van het net bepaald.” Daarnaast wisselen binnen hetzelfde energiesysteem gebouwen met verschillende functies hun overtollige kou of warmte uit. Als andere gebouwen hier geen behoefte aan hebben, kan dit water in een van de twee putten van de WKO's in de grond worden opgeslagen.

Hoe WKO bij CLIC werkt

Hoe werkt de WKO in Badhoevedorp? Hotchandani: "Bij CLIC haalt een WKO van het type doublet op ongeveer 100 meter diepte water uit de grond. Bij zo’n doublet worden twee putten gebruikt: één met warmte en één met koude. Het is mogelijk om warmte van de ene put naar de andere te pompen en andersom. In de winter wordt koude in de koudebron opgeslagen.

CLIC kent vier doublet-systemen die elk 150 kubieke meter water per uur kunnen verplaatsen. In de winter wordt grondwater van 14 à 15 graden uit de warmtebron in het warmtenet gepompt waarna injectie in de koudebron op 6 graden plaatsvindt. In de zomer gebeurt het omgekeerde. Koude uit de koudebron gaat dan voor koeling naar de gebouwen om vervolgens op een temperatuur van 18 graden in de warmtebron te worden geïnjecteerd.

Functies van WKO

Een WKO heeft twee functies. Eerst brengt een elektrische warmtepomp het water op de juiste temperatuur. De tweede functie is de thermische opslag. Het gaat om seizoensopslag. In de zomer wordt warmte opgeslagen in de warmtebon die vervolgens in de winter wordt aangewend. Door deze warmte te gebruiken kan je dit water weer koud maken. De kunst zit 'm in het slim omgaan met de energiebronnen: op welk moment gebruik je wat. Het optimale temperatuurniveau wordt bepaald op basis van de voorziene energievraag, het weer en andere factoren.

Een WKO is niet een volledige oplossing. Warmtekoude bronnen moeten worden aangesloten op een warmte- en koudenetwerk. Deze grid bestaat uit twee leidingen waarop elke gebruiker en elke opwekker is aangesloten. In elk van de elf CLIC-gebouwen zit een onderstation, een technische ruimte met warmtepompen en andere installaties.

Hybrid Energy Community System

Hotchandani: "Het elektrische systeem in CLIC is een Hybrid Energy Community System. Deze innovatie is een project in samenwerking met Liander waarmee de elektriciteitsaansluitingen als een virtueel smart grid kunnen worden aangestuurd en het elektrisch transport op gebiedsniveau kan worden geregeld. Dankzij de ectocloud en de virtueel smartgrid kan heel slim energie worden gedeeld tussen gebouwen, niet alleen warmte maar ook elektriciteit. Beide platforms worden gekoppeld aan de aansturing van de laadpalen, de zonnepanelen en de batterijen. De honderden laadpalen waarover CLIC de beschikking krijgt, vragen veel elektrisch vermogen. De zonnepanelen wekken de elektriciteit op, terwijl de batterijen voor de opslag zorgen."

Het slimme aansturingssysteem met sectorkoppeling maakt het ook mogelijk van energievorm te veranderen en warmte in elektriciteit om te zetten. "Als er een overschot aan elektriciteit is, kan deze worden opgeslagen in het thermische systeem om later te worden gebruikt en flexibiliteit te bieden.” Alles wordt in de cloud geregeld. Real time optimalisatie leidt tot efficiënter verbruik en opslag.

Badhoevedorp ideale proeftuin

CLIC is volgens de Essent-projectleider de perfecte plek om al deze platforms en techniek te combineren. Het project in Badhoevedorp kent namelijk een mix van gebouwen met functies die complementair zijn. Te denken valt aan een hotel voor een verlengd verblijf, kantoren en logistieke gebouwen met verschillende soorten huurders. In de vriescellen die foodpartijen gebruiken, komt warmte vrij die weer in het hotel kan worden gebruikt voor het douchen.

In het weekend als de kantoren buiten gebruik zijn, kan elektriciteit afkomstig van de zonnepanelen op de daken worden opgeslagen in batterijen. Een mooi alternatief is deze stroom naar andere gebouwen te leiden waar elektrische voertuigen worden opgeladen.

CLIC stap verder dan bestaande oplossingen

Met data-analyse is het slim delen en opslaan van energie nog verder te optimaliseren. De software is ook zelflerend. De algoritmes gaan steeds beter werken waardoor de besparingen toenemen. In Medicon Village, een Zweeds centrum waar meer dan 1.600 mensen van ruim 160 organisaties in de life sciences samenwerken, verbindt E.ON (moederbedrijf van Essent) al vijftien gebouwen met uiteenlopende behoeften aan koeling en verwarming.

CLIC gaat een stap verder door ook het opladen van de elektrische voertuigen daarin mee te nemen. Essent denkt de business case zonder extra subsidies te kunnen rondbreien. De eerste gebouwen worden eind 2023 opgeleverd. CLIC zal dan voor het verwarmen en koelen van gebouwen veel minder energie nodig hebben, terwijl de elektrische pieken omlaag gaan. Tevens zorgt het systeem voor het opladen van auto’s; een prachtig vooruitzicht.