Integrale energie-ruimteconcepten kunnen energieregio’s laten bewegen!
Ferry Van Kann M.Sc. Rijksuniversiteit Groningen Faculteit Ruimtelijke Wetenschappen
energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
warme belangstelling voor energie
bewegingsrichting presentatie 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
energie staat in een warme belangstelling een transitie naar een volhoudbaar systeem de serieuze bijdrage van regionale planning hierbij met energiecascadering als ontwerpprincipe exergie als uitgangspunt voor multifunctionele structuren voorbeelden uit Parkstad Limburg en Zuidoost-Drenthe concepten brengen duurzame energielandschappen in beeld
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
warme belangstelling voor energie - Nederlandse windturbines gezien vanuit Duitsland (AachenKerkrade) - hydropotenties (stuwmeer Kerkrade) - kolencentrale in aanbouw - stortgasverbrandingsinstallatie - elektrisch rijden - een rode lijn?
› Niet weg te denken zijn beleidsuitspraken als: klimaatneutrale CO2-neutrale energieneutrale we worden de eerste …………………………....................…! wijk gemeente provincie Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
transitie naar een volhoudbaar systeem › Enerzijds hebben we een breed gedragen zorg over ons huidige energiesysteem: • opraken (fysiek, economisch) van brandstoffen • milieu-, klimaatgevolgen van huidig gebruik • groeiende afhankelijkheid van andere landen › Anderzijds willen we dus naar een duurzaam energiesysteem (of volhoudbaar energiesysteem als eindbeeld = visie): • schoner, effectiever, betaalbaar, betrouwbaar Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
transitie naar een volhoudbaar systeem - een van-naar beweging - tijdgebonden - visie nodig (eindbeeld) - strategie om van systeem a naar systeem b te komen: - Trias Energetica (figuur van transit-3.nl)
(naar Kees Duivesteijn)
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
1
transitie naar een volhoudbaar systeem - een van-naar beweging - tijdgebonden - visie nodig (eindbeeld) - strategie om van systeem a naar systeem b te komen: - Trias Energetica
een taak voor regionale planning › 1. Beperk de vraag naar energie door een rationeel gebruik van energie! is de eerste stap en dus NIET 2. het invullen van de resterende vraag met behulp van “renewables”. › Want de meest duurzame windturbine blijft die turbine, die niet nodig is! › Kortom, waar zit dat niet rationeel gebruik van energie?
(naar Kees Duivesteijn)
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
rationeel gebruik?
Het exergetisch rendement van het Japanse energiesysteem bedraagt slechts 21%.
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
een taak voor regionale planning › Kortom, waar zit dat niet rationeel gebruik van energie? Zoek en vind restwarmte, restkoude!
Niet rationeel gebruik zit dan met name bij: - verwarming (gaskachels) - verkoeling (airco) - transport (zowel elektrische, als verbrandingsmotor) van Wall, 1990-438 in: Energy, vol. 15, no. 5
een taak voor regionale planning
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
energiecascadering als ontwerpprincipe
› Kortom, waar zit dat niet rationeel gebruik van energie? Zoek en vind restwarmte, restkoude!
Eemscentrale in Eemshaven: warmteafvoer op Eems bij vollast: 35.000 liter water per seconde van maximaal 45 °C uit: Van Kann en Leduc, Salzburg, 2008
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
2
energiecascadering als ontwerpprincipe
exergie als drager van multifunctionaliteit › “Om de combinatie van duurzame ontwikkeling en hernieuwbare energiebronnen samen te begrijpen is begrip en inzicht in thermodynamische principes essentieel.” (Dincer en Rosen, 2005) › Exergie (≈kwaliteit van energie) is van belang. › Dat betekent dat verschillende energiedragers en – netwerken van belang zijn: › - elektriciteitsproductie en –distributie multilayered - (bio)gasproductie en –distributie - warmte/koudeproductie en -distributie approach
uit: Van Kann en Leduc, Salzburg, 2008
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
exergie als drager van multifunctionaliteit
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Parkstad Limburg als case
› In reality such a strategy (sustainable energy system) requires a major change (paradigm shift) to an energy system that is focused on maximizing the full fuel/energy cycle efficiency, and minimizing the embedded energy in materials and products by way of reuse and recycling (1). In order to make such an approach a practicable engineering option, it would be necessary to use systems analysis methods to optimize the energy cascade (1). Thermodynamic analysis will be an important technique for identifying process improvement potential. (Hammond, 2000-321 in: Trans IChemE, Vol. 78, Part B. 304-323)
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Parkstad Limburg als case RWZI’s Hoensbroek + Heerlen Industriegebied Woonboulevard Mijnwaterproject (opslag van warmte) Stadspark Oranje Nassau + low-ex wijk ‘T Loon inclusief stadsverwarming Kantoren Heerlen Centrum, Stationsgebied Zeer sterk stedelijk gebied Parkstad City Wijken van verschillende leeftijden Onderwijscluster Hogeschool, OU, ROC (?) Zorgzone, ziekenhuis + verpleegklinieken
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Heerlen
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Parkstad Limburg als case Sources van energie: - RWZI Hoensbroek, biomassacentrum voor NW-Parkstad, gas, elektriciteit + warmte - Industrie Hoensbroek voor restwarmte - Stadsverwarming ‘t Loon, Heerlen Centrum Opslag van energie: - Mijnwaterproject Sinks voor energie: - Onderwijscluster - Kantoren, stationsgebied / Parkstad City - Woonboulevard - Diverse woongebieden Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
3
Parkstad Limburg als case
Parkstad Limburg als case
Sources van energie: - RWZI Hoensbroek, biomassacentrum voor NW-Parkstad, gas, elektriciteit + warmte - Industrie Hoensbroek voor restwarmte - Stadsverwarming ‘t Loon, Heerlen Centrum
Energie-Ruimte systeem: Boven: Rwzi, groenafvalverzameling, covergisting, vergassing, gasproductie, transport
Opslag van energie: - Mijnwaterproject
Midden: cascadering op basis van industrie, gevoed door eigen gas, woonboulevard, kantoren SON, low-ex wijk, opslag in mijnen
Sinks voor energie: - Onderwijscluster - Kantoren, stationsgebied / Parkstad City - Woonboulevard - Diverse woongebieden
Beneden: stadsverwarming als basis, hergebruik van warmte op verschillende temperaturen bij diverse functies
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Parkstad Limburg als case
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Parkstad Limburg als case
• De energie/warmtering • Een integraal concept: gebaseerd op een exergiefocus op een multifunctionele ruimtelijke structuur voorbeeld voor andere regio’s en een belangrijke, hogere schakel (ook institutioneel) voor een energienetwerk A
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Zuid-Limburg vs. Zuidoost-Drenthe als case
B
C
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Zuidoost-Drenthe als case
- schaal als cruciale variabele in een multilayered approach, waarbij exergie als uitgangspunt wordt genomen voor de regionale ruimtelijke ontwikkeling
uit: SREX, Emmen, 2009
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
4
Zuidoost-Drenthe als case
Zuidoost-Drenthe als case
warmtenetwerkpotenties
warmtenetwerkpotenties
biogasader uit: SREX, Emmen, 2009
uit: Van Kann en de Roo, Delft, 2009
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
concepten, duurzame energielandschappen lokale netwerken: warmtecascades bioclusters (zonneterp)
basisstructuur: warmtering biogasader etc.
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
concepten, duurzame energielandschappen Deelplannen Zuidoost-Drenthe:
Structuurvisie Parkstad Limburg
- biomassacentrale Emmtec (industriepark / reststromenuitwisseling)
“Energie als fundament krijgt vorm door het sluiten van kringlopen, ontwikkeling van energielandschappen, CO2compensatie en gebruik van waterkracht en andere alternatieve vormen van energie-opwekking.”
- biowarmtekrachtcentrales in tuinbouw - rwzi als top van warmtecascade Emmen-city en recreatieparken
(19 oktober 2009, Heerlen)
- Coevorden en Emmen verbinden, afvalstromen bundelen
A
B
C
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
-schakels tussen netwerken voor robuust geheel
concept, als motor voor lokale ontwikkeling
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
Dank u voor de aandacht!
Ferry Van Kann, energielandschappen, Ruimteconferentie 2009, dinsdag 3 november, Cruise Terminal Rotterdam
5