Sekdoornse Plas levering van koude-energie
Lake Source Cooling (LSC)
In 2019 liet de gemeente Zwolle al een onderzoek uitvoeren naar de haalbaarheid van warmte- en koudevoorziening via de Sekdoornplas. Hieruit kwam Lake Source Cooling (LSC) naar voren als een kansrijke optie, mits er voldoende gezamenlijke koelvraag aanwezig is. De afgelopen periode is naar voren gekomen dat het datacenter van Equinix interesse heeft in duurzame koeling, maar dat door de recente vervanging van hun koelinstallatie dit momenteel geen logisch investeringsmoment is. Ook AKROH Industries, producent van kunststofproducten met een continue koelbehoefte, heeft interesse getoond.
Op dit moment is er onvoldoende gezamenlijke koelvraag om een collectief LSC-systeem te realiseren. De partijen met interesse beschikken niet over natuurlijke investeringsmomenten of liggen verspreid over het terrein. LSC blijft daarmee een kansrijke optie voor de toekomst, maar vraagt om meer clustering van koelvraag en nieuwe afnemers voordat realisatie haalbaar wordt. Het ruimtelijk toekomstperspectief Ons Zwolle van Overmorgen (pagina’s 47, 48, 64) schetst potentie uitbreiding van Marslanden naast de Sekdoornseplas.
Achtergrond informatie
De Sekdoornse Plas ligt direct ten zuidoosten van de Marslanden. Het betreft een actieve zandwinning waarop ook een 14,5 MWp groot drijvend zonneveld ligt. In een groot en diep meer is het op diepte het gehele jaar rond koud. Het is mogelijk om dit koud water in te zetten om gebouwen en industriële installaties te koelen. Dit wordt Lake Source Cooling (LSC) genoemd. De inzet van LSC biedt verschillende voordelen op het gebied van energieverbruik, CO2-uitstoot en netcapaciteit. Zo verbruikt LSC aanzienlijk minder elektriciteit dan conventionele koelsystemen omdat het gebruik maakt van natuurlijke koeling uit de plas, wat energiebesparing oplevert. Door de verminderde elektriciteitsvraag daalt ook de CO2-uitstoot. Daarnaast wordt met de inzet van LSC ook de belasting op het elektriciteitsnet verlaagd en kan er capaciteit (dat eerder werd ingezet voor koeling) worden vrijgemaakt voor andere toepassingen. Ook ontstaan er mogelijkheden om LSC te combineren met (rest)warmte uitwisseling.
Seizoens cyclus in meer
Lake Source Cooling in Nederland
Lake Source Cooling wordt in Nederland op verschillende locaties toegepast. Voorbeelden hiervan zijn: UR Cool Eeserwold (Steenwijk) waar koude wordt ingezet voor kantoor- en proceskoeling op het naastgelegen bedrijventerrein en LSC ZGT Twente (Almelo) waarbij koude wordt ingezet voor de koeling van een ziekenhuis.
Werking koelsysteem
Via een waterinnamepunt brengt een pompsysteem het koude water naar een warmtewisselaar. Hier wordt de koude overgedragen aan een gesloten secundair koelsysteem. Het gekoelde water wordt via een distributienetwerk naar de aangesloten bedrijven geleid, waar elk pand een eigen afleverpunt heeft.
Het opgewarmde water gaat via een retourleiding weer naar de warmtewisselaar, waarna het vervolgens met een temperatuur van maximaal 18 graden Celsius via een fontein wordt teruggebracht in de plas.
Technische inventarisatie
In de winter koelt het water gelijkmatig af door geleiding, uitstraling en verdamping aan de atmosfeer tot een temperatuur van ongeveer 4-6 graden Celsius. In het voorjaar warmt de bovenlaag op door zoninstraling. De dichtheid van warmer water neemt af waardoor het bovenop blijft liggen en er twee lagen ontstaan:
- Een warme, zuurstofhoudende bovenlaag
- Een koude, zuurstofarme onderlaag
Tussen beide bevindt zich een scherpe temperatuurovergang: de thermocline. In de herfst koelt de bovenlaag af, het dichtheidsverschil verdwijnt en de plas mengt zich opnieuw waarna het in de winter weer verder afkoelt.
In de diepere waterlaag, vanaf 12 meter diepte, blijft de temperatuur dus het gehele jaar relatief constant en laag, ongeacht de seizoenschommelingen.
Financiële, juridische en organisatorische inventarisatie
Voor realisatie van een LSC-systeem wordt uitgegaan van een as-a-service model, waarbij een gespecialiseerde partij het systeem ontwikkelt, financiert en exploiteert. Daarbij neemt deze partij de volledige investering voor haar rekening. Dit omvat onder andere de vergunningen, het pomphuis, warmtewisselaars, leidingtracés, etc. Ook de exploitatie en het onderhoud, zoals het elektriciteitsverbruik en servicewerkzaamheden, worden door deze partij verzorgd.
Deelnemende bedrijven hoeven daardoor niet zelf te investeren in het LSC-systeem, maar betalen uitsluitend voor het gebruik van de geleverde koeling. De kosten bestaan doorgaans uit eenmalige aansluitkosten, een jaarlijks vastrecht en variabele kosten per eenheid afgenomen koude-energie, bijvoorbeeld per (giga)joule. De uiteindelijke tarieven zijn afhankelijk van het aantal deelnemende bedrijven en hun individuele koelbehoefte.
Voor een rendabele exploitatie is het belangrijk dat er meerdere afnemers zijn, bij voorkeur bedrijven met een continue koelvraag. Op deze manier kunnen bedrijven gebruikmaken van duurzame koeling, terwijl de exploitant zorgt voor een toekomstbestendige installatie.
Bij implementatie van Lake Source Cooling op Marslanden zijn vooral benodigde vergunningen en organisatorische structuur van belang. Voor de aanleg en exploitatie is een (water)vergunning nodig voor het onttrekken en teruglozen van water uit de Sekdoornse Plas, waarbij temperatuurverschillen en ecologische effecten belangrijke aspecten zijn. Ook is er een omgevingsvergunning benodigd voor de bouw van het pomphuis, warmtewisselaars en leidingtracé. Daarbij is het tracé door de openbare ruimte een aandachtspunt.
De exploitant van het systeem levert koude via langjarige contracten aan de aangesloten bedrijven. Het vastleggen van duidelijke contracten met afnemers en afspraken over aansprakelijkheid, eigenaarschap en toegang tot onderhoudslocaties is cruciaal voor een robuust en schaalbaar model
De kans wordt herkend door ondernemers op Marslanden, alleen vraagt het meer investering in tijd en geld om over te gaan naar een volgende fase.