Zon en wind vangen in silo's | 17-september-2019 |
Opzienbarend concept voor het opslaan van duurzame en hernieuwbare energie
KAW viel onlangs in de prijzen met een opzienbarend concept voor de Maassilo van Rotterdam. Door het grote draagvermogen van dit soort oude silo’s (industrieel erfgoed) is er een enorme kans om een grote duurzame stedelijke batterij in te ontwikkelen.
Hiermee wordt zon- en windenergie die gegenereerd wordt op de silo's opgeslagen in de massa van water en vrijgelaten op het moment dat dat nodig is. Op zo'n manier wordt de noodzakelijke transitie naar energieneutraal wonen in de stad weer een beetje makkelijker.
Ook in Schiedam heeft KAW plannen in die richting. Daar kan de silo en die duurzame opslagfunctie heel goed gecombineerd worden met nieuwe woningen. Dit omdat de silo erg diep is en de onbruikbare ruimte voor woningbouw in de kern daarmee een extra functie en rendement krijgt. KAW onderzoekt op dit moment hoe dit concept concreet is toe te passen.
Urgentie opslagWij gebruiken steeds meer duurzame energie. Kenmerk hiervan is dat deze hernieuwbaar is, niet eindigt, maar helaas alleen op bepaalde momenten aanwezig: als de zon schijnt of de wind waait. Hierdoor wordt naast de opwekking van energie het management ervan net zo belangrijk: hoe zorg ik ervoor dat duurzame energie beschikbaar is op het moment dat ik ze nodig heb? Omdat dat zeer vaak juist niet op het moment is dat ze opgewekt wordt, wordt opslag een grote issue. Wij verwarmen immers in de winter, als er weinig zon is. Wij koken ’s avonds, als de zon niet schijnt. En wij kunnen niet op wind wachten als wij elektriciteit voor de trein nodig hebben. Niet duurzame opslagBatterijen zijn momenteel de meest gangbare oplossing voor opslag. Deze hebben echter weer schaarse en eindigende grondstoffen nodig. Ook kost de productie ervan veel CO2. De uitstoot daarvan wilden we juist minderen. Het delven van die grondstoffen veroorzaakt veel milieuschade en sociale problemen. Van uitbuiting in mijnen tot het onbruikbar worden van hele streken voor landbouw en leven. Wij hebben ons daarom afgevraagd, welke andere concepten denkbaar zijn om energie op te slaan. Duurzame opslagKun je energie ook opslaan met een medium dat ook niet eindigt? Ja dat kan. In regio’s met grote hoogteverschillen wordt al langer energie opgeslagen door middel van zwaartekracht. Een oneindig beschikbaar principe. Door water met energie een berg op te pompen en op te slaan in een stuwmeer, kun je duurzame energie gebruiken op het moment dat deze beschikbaar is. Laat je het water weer naar beneden stromen, kun je hiermee stroom produceren op een moment, waar je zelf voor kan kiezen. De effectiviteit van energieverlies tussen oppompen en af laten lopen ligt bij ongeveer 90%. Dat is redelijk hoog. Vooral als je bedenkt dat de effectiviteit niet afneemt zoals bij chemische processen in een batterij. De zwaartekracht blijft namelijk altijd gelijk. Op kleine schaalKinetic Storage, of “Pumpspeicher”, zoals dit in Oostenrijk wordt genoemd, bestaat al lang. De toepassing op grote en kleine schaal wordt in gespecialiseerde instituten in Oostenrijk en Duitsland onderzocht. Ook landen als Noorwegen maken hier gebruik van. Nederland kent geen substantiële hoogteverschillen. De hoge structuren zijn gebouwen. Deze kunnen meestal de massa niet dragen. De grote industriële Silo’s wel. Ze wijn daarentegen slecht te transformeren naar andere functies. Hierdoor worden ze vaal afgebroken. Ze bestaan uit beton. Voor de productie hiervan is ooit veel CO2 uitgestoten. Door deze te behouden, gebruik je iets wat je hebt en spaar je productie CO2 en afval uit. Daarnaast kun je ook nog eens werk maken van behoud van industrieel erfgoed en er een zinvolle bestemming aan geven. Op zo een silo (zoals bestudeert op de Maassilo in Rotterdam en de glasfabriek Schiedam) kun je een bepaalde hoeveelheid water opslaan, afhankelijk van de opslagcapaciteit waar deze ooit voor gebouw is. Afhankelijk van de hoeveelheid cycli (vol- en leeg laten stromen), kun je vooral 24-uurs opslag zeer goed realiseren. OpwekkingDe stroom kan op verschillende manieren worden opgewekt. Ten eerste kan deze gewoon uit het net komen. Een netbeheerder heeft dan op zo een silo alleen een batterij. Maar het grote oppervlak van dak en gevels leent zich uitstekend voor de opwek met hoofdzakelijk zon. Door hoogte en vrij dakvlak kun je een optimaal PV-park inrichten zonder verdere belemmeringen. Daarnaast is het denkbaar, innovaties zoals windturbines op daken hiermee te combineren. Door veel hoogte van je vel wind, waardoor deze systemen goed tot hun recht komen. Bovendien staan de silo’s vaak vrij aan de rand van een havenbekken en hebben veel effectieve windlast op de gevel Integrale oplossingDe gedachte van deze oplossing integreert opslag met opwekking en het behoud van gebouwen en daarmee voorkomen van sloopafval. Daarnaast biedt zo een idee de kans om er stedelijke functies mee te combineren zoals wonen, werken en recreëren. Maar het is ook denkbaar hier nieuwe stedelijk functies onder te brengen, die nu moeilijk in de stad in te passen zijn. Denk aan datacenter, urban farming of de opslag van regenwater. |