Watersystemen als elektriciteitsbuffer

Het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) zet het watersysteem in als elektriciteitsbuffer. Het gaat om het real-time aansturen van gemalen op basis van actuele waterstanden, neerslagvoorspelling én het energieaanbod. Wat levert deze manier van gemaalbeheer op?

Wat verstaat u onder Slim watermanagement?

Klaas Jan de Hart: “Slim Watermanagement gaat over de manier waarop het water wordt verdeeld. Bij ons gebeurt dat sinds enkele jaren automatisch. Actuele waterstanden, verwachte weersvoorspellingen en getijdevoorspellingen vormen de input voor het modelleringsprogramma ControlNext, dat gekoppeld is aan het neerslag- afvoermodel SOBEC en aan de regelsystemen van de gemalen. Daardoor kunnen we anticiperen op slecht weer en hoogwater. De volgende stap is om ook data van de energiemarkt aan het regelsysteem te koppelen. Daarmee kunnen we als waterschap niet alleen goedkoper stroom inkopen, maar ook een bijdrage leveren aan de transitie naar duurzame energie in Nederland.”

Wat houdt het project ‘watersystemen als elektriciteitsbuffer’ in?
“Het gaat om het real-time aansturen van een gemaal op basis van actuele waterstanden, neerslagvoorspelling én het energieaanbod. Een paar jaar geleden zijn we benaderd door een energieleverancier die op zoek was naar flexibele partners. Elektriciteit kun je niet opslaan. Maar het waait niet altijd. Daarom moeten vraag en aanbod van stroom slim geoptimaliseerd worden. HHNK is een grootverbruiker van stroom, maar wel een flexibele. Daar liggen kansen. Onze gemalen draaien niet 24 uur per etmaal: op jaarbasis draaien de pompen circa 900 uur. Het grootste deel van het jaar zit er speling in het moment dat we de gemalen moeten aanzetten. Daardoor kunnen we rekening houden met de stroomtarieven. Die prijzen op de energiemarkt worden elk kwartier voorspeld. Wij laden de tariefvoorspellingen van de energiebedrijven in het computermodel, en koppelen tegelijkertijd onze eigen inzetverwachtingen terug naar het energiebedrijf. Zo wordt optimalisatie van vraag en aanbod van minder constante elektriciteitsbronnen haalbaar, zoals wind- en zonne-energie. Met andere woorden: de sloot wordt een soort buffer voor groene stroom.”

Wat levert het concreet op?
“Het levert allereerst geld op. We kunnen 8 tot 24 procent op onze energierekening besparen door precies op het juiste moment stroom te kopen. De mate van besparing hangt af van de precieze omstandigheden in het beheergebied. Daarnaast gaat het slimme systeem een impuls opleveren voor de transitie naar wind- en zonne-energie in Nederland. Willen we in Nederland verder met ons duurzaamheidsprogramma, dan moeten overheid en industrie systemen ontwikkelen die dat mogelijk maken.”

Wat is de stand van zaken?
“De afgelopen jaren hebben we drie proefprojecten uitgevoerd. De eerste pilot (2012) was een haalbaarheidsstudie waaruit bleek dat we fors kunnen besparen op onze energierekening. De tweede pilot (2013) was een praktijkproef in de Schermer om te testen of het systeem onder alle omstandigheden functioneert. De derde proef (2014) betreft een studie naar de betrouwbaarheid van de voorspellingen. Daaruit bleek dat we in 94 procent van de gevallen een betrouwbare inzetvoorspelling hadden afgegeven. Vanaf 2016 rollen we deze werkwijze verder uit over alle 350 gemalen in ons gebied.”

Wat moet er nog gebeuren om het project te laten slagen?
“Het belangrijkste aandachtspunt blijft de mens achter de knoppen. De systeembeheerders moeten kunnen zien en snappen wat er gebeurt. Ze moeten weten waarom een gemaal aanslaat of juist (nog) niet, anders grijpen ze alsnog handmatig in. Op dit moment ontbreekt die visuele terugkoppeling van data uit ControlNext naar het bedieningssysteem nog, maar daar wordt aan gewerkt. Dat is dus een aandachtspunt de komende periode.”

Wat merkt de burger ervan?
“De individuele burger zal niet meteen merken dat de waterschapsbelasting lager wordt. Maar de burger profiteert wel van meer groene stroom.”

Toekomstperspectief?
“Ik ben ervan overtuigd dat deze manier van aansturing ook mogelijk is voor de rioolwaterzuiveringsinstallatie. Daarnaast wordt het ook mogelijk dat waterbeheerders gaan samenwerken op het gebied van duurzame energie. Voorwaarde is wel dat waterbeheerders het ‘traditionele’ slimme watermanagement (slim sturen) al hebben ingevoerd, zodat de koppeling naar slimme energiesystemen relatief eenvoudig is. Stip op de horizon? In 2020 werken we energieneutraal, dat betekent dat we 40 procent van ons energiegebruik zelf opwekken, 30 procent minder energie gebruiken, en 30 procent minder CO2 uitstoten.”

foto: Peter Eijkman, flickr.com