Innovatie en smart buildings

In de Haagse binnenstad concentreren zich tal van Rijkskantoren. Twee van die kantoren, Muzenstraat 31 en Parnassusplein 5 zijn in gebruik bij de Autoriteit Consument en Markt (ACM), Algemene Bestuursdienst (ABD) en de ministeries van VWS en SZW. Bij het verduurzamen van de energievoorziening van de twee gebouwen liep het Rijksvastgoedbedrijf aan tegen een ontregelde Warmte-Koude-Opslag (WKO) en netcongestieproblemen. EnergieRijk Den Haag ontwikkelde een Energiehub waarbij aansluitvermogens van beide gebouwen worden gekoppeld, de bestaande Warmte-Koude-Opslag wordt geoptimaliseerd en de hoogtemperatuur stadsverwarming vrijwel volledig wordt uitgefaseerd. Door een groepstransportovereenkomst af te sluiten ontstaat ruimte om een warmtepomp te kunnen aansluiten. Bovendien wordt een deel van de oorspronkelijke aansluitcapaciteit van beide gebouwen vrijgespeeld voor Stedin om de netcongestie in de stad te verminderen. Ook wordt met het gebruik van de WKO de CO₂-uitstoot verminderd en worden betrokken gebouwen minder afhankelijk van externe energie. Tenslotte komt de hoogtemperatuur stadswarmte beschikbaar voor woningen en gebouwen die deze warmte wel nodig hebben.

De Haagse ondergrond heeft een grote potentie voor warmte/koude opslag. Echter, de drukte aan buizen en leidingen in die ondergrond beperkt de inzet hiervan. De Hofvijver is een van de weinige locaties in de binnenstad waar de ondergrond vrij is van buizen en leidingen. Onderzoek van ERDH bevestigt de grote potentie van een WKO onder de Hofvijver. Met een gebouwoverstijgende aanpak zouden zowel het Binnenhof, het voormalige complex van Staalbankiers en culturele instellingen zoals omliggende musea duurzamer verwarmd en gekoeld kunnen worden, het gebruik van fossiele energie voor het stadsverwarmingsnet kunnen terugdringen en bovendien de gebouwen veel minder afhankelijk van externe energiebronnen maken. Tenslotte worden de energiekosten met deze oplossing ook teruggedrongen.

Het doel van de Stadsbatterij is het opdoen van kennis en ervaring op het gebied van stedelijke energieopslag en –uitwisseling. Op die manier wordt niet alleen het energiegebruik van het gebouw geoptimaliseerd, maar draagt de Stadsbatterij ook bij aan de optimalisatie en stabiliteit van het energienet, waar het gebouw onderdeel van uitmaakt.  Daarmee levert de Stadsbatterij een concrete bijdrage aan de transitie naar smart grids en het energiegebruik van de toekomst.

Naast dat de Stadsbatterij een innovatie is op technisch gebied, vraagt deze innovatie ook om vernieuwing op organisatieniveau en samenwerking tussen organisaties. Denk aan vragen als: Hoe kan optimaal worden samengewerkt met de leverancier van de Stadsbatterij, de netleverancier en de gebouwen in de omgeving? En welke obstakels zijn er bij het realiseren van energieopslag in de stad? En welke bijdrage kan de Stadsbatterij leveren bij het oplossen van netcongestie?

De Stadsbatterij is op 24 oktober 2024 feestelijk in gebruik genomen. In de handreiking Innovatie Stadsbatterij wordt verslag gedaan van deze casus.

Na de ingebruikname zijn testen gestart om de werking van de batterij te optimaliseren en te leren over het gebruik van de batterij in verschillende omstandigheden.

Overheidskantoren aan de Bezuidenhoutseweg 20 en 30 in Den Haag hebben vanaf 10 oktober 2024 de verwarmings- en koelingsinstallaties aan elkaar gekoppeld. Met deze koppeling levert nummer 30 in de zomer koude aan nummer 20 en krijgt daar, na het koelen, warmte voor terug. Die warmte slaat nummer 30 op in de Warmte-Koude-Opslag (WKO) zodat daar voldoende warmte beschikbaar is voor een volledige winter. Nummer 20 neemt alleen koude af als nummer 30 dat ‘over’ heeft. Het resultaat is een duurzamer energiesysteem voor beide gebouwen en een geoptimaliseerde inzet van de WKO door de koppeling tussen de gebouwen. De koppelen werd van vanwege de drukke ondergrond vol leidingen en buizen over de daken van de gebouwen gerealiseerd. Extra stadswarmte is nu niet meer nodig. Deze innovatieve aanpak illustreert dat bij een gebouwoverstijgende aanpak niet alleen het gebruik van fossiele brandstoffen kan worden teruggedrongen maar ook op energiekosten kan worden bespaard.

700 innovatieve zonnepanelen leveren naar verwachting vanaf 2027 elektriciteit en warmte voor Rijksmonument Bezuidenhoutseweg 73. De thermische zonnepalen leveren warmte aan de Warmte-Koude-Opslag (WKO) waardoor de balans en de inzet van de WKO sterk verbeterd wordt en de afname van stadswarmte wordt beperkt. De aanleg van de panelen is onderdeel van het verduurzamen en vergroenen van gebouw

Bij bi-directioneel laden van voertuigen kan het voertuig zowel geladen als ontladen worden; het voertuig kan geladen worden met elektriciteit maar kan ook elektriciteit terugleveren. Op deze manier kunnen de auto’s als accu’s worden gebruikt ten tijden van stroomoverschotten, en kan deze stroom weer worden benut ten tijden van stroomschaarste of netcongestie (drukte op het elektriciteitsnet). 

Momenteel is het voor veel elektrische auto’s en laadpalen alleen nog mogelijk om directioneel te laden,dus geen elektriciteit terug te leveren. 

ERDH-partner Rijksoverheid streeft naar een volledig emissievrij rijkswagenpark in 2028; een volledig volledig elektrisch wagenpark met 15.300 auto’s en laadpalen die bi-directioneel kunnen laden. 

Bij ERDH-onderzoek in de zomer van dit jaar is onder andere bekeken bij welke panden, welk type laadpalen, hoeveel laadpunten en welke typen auto’s voor bi-directioneel laden in aanmerking komen. Zowel de ERDH-panden in het centrum als de internationale zone rond Europol, Eurojust en OPCW van Den Haag zijn betrokken in deze studie. 

Het studie leert dat er een aantal barrières zijn die het implementeren van bi-directioneel laden belemmeren. De grootste uitdaging vormen het type toegepaste accu's en laadpalen. De huidige accu’s en laadpalen zijn (technisch gezien) nog niet geschikt voor bi-directioneel laden. Standaardisatie van laadprotocollen en -connectoren is hierbij essentieel voor het kunnen toepassen van bi-directioneel laden.

Daarnaast is nog veel onduidelijk over de invloed van bi-directioneel laden op de levensduur van accu’s.

Ook op het vlak van regelgeving, bestaan er onzekerheiden zoals energiebelasting en de verantwoordelijkheid bij het terugleveren van elektriciteit aan het net. Momenteel geldt een belastingplicht bij afname van elektriciteit in tegenstelling tot levering aan het net.

De genoemde technische en juridische beperkingen beïnvloeden ook de business case.

Conclusie van het ERDH haalbaarheidsonderzoek is dan ook;  bi-directioneel laden heeft veel potentie, maar gelet op de ongeschiktheid van de (meeste) huidige accu’s en laadpalen en andere belemmemringe zal dat niet op de korte termijn het geval zijn.

De  verwachting is dat  na 2030 de voordelen voor netbeheerders en gebruikers bij bi-directioneel laden snel zal toenemen, ook omdat de verwachting is dag bidirectioneel laden kan bijdragen aan het verminderen van netcongestie. Zowel de EU als Nederlandse overheid houden 2030 aan als streefdatum wanneer bi-directioneel laden in grote delen van het continent (technisch) mogelijk moet zijn.

In de Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR), die vorig jaar van kracht werd, is beschreven dat alle te plaatsen laadpalen vanaf 2030 geschikt moeten zijn voor bi-directioneel laden. Dit verhelpt hopelijk de grootste technische barrières en vergroot de potentie van bi-directioneel laden als flexibiliteitsmaatregel op lange termijn (richting 2030/ 2035). Dit neemt natuurlijk niet weg dat nog een aantal andere uitdaging bestaan die van invloed zijn op de snelheid waarmee bi-directioneel laden kan worden uitgerold, waaronder de onduidelijkheid over de levensduur van accu’s en de belastingplicht bij afname van elektriciteit.