Zeventien nieuwbouwwoningen in Stad aan ’t Haringvliet krijgen via een klein warmtenet hun warmte en koude. Spil in deze wijk is de zogeheten Innovahub, een multifunctioneel energiestation dat de opgewekte pv-stroom van de daken in de wijk op verschillende manieren kan omzetten en bufferen. 

Elektrische energie één op één opslaan in een batterij. Elektrische energie omzetten naar warmte en koude via een warmtepomp. Of die elektrische energie gebruiken om via elektrolyse waterstof te produceren (en via een brandstofcel weer vice versa). De Innovahub kan dat allemaal. 

Het bedrijf Hylife Innovations ontwikkelde deze installatie samen met haar partners als buffervoorziening tussen woonwijken, bedrijven en kantoorgebouwen enerzijds, en het publieke elektriciteitsnet anderzijds. “In het algemeen: overal waar thermische energie – warmte en koude – en balanceringsenergie voor elektra nodig is”, zo legt ontwikkelaar waterstofprojecten Niels de Smet uit. 

Het is daarmee een oplossing voor bijvoorbeeld kantoorpanden die geen zonnepanelen kunnen nemen omdat hun netaansluiting te klein is en ze in een congestiegebied zitten. Of voor gebouwen die aardgasvrij willen worden door over te stappen op een warmtepomp, maar waar dat niet kan omdat de netaansluiting te klein is. En: om warmtenetten te verduurzamen.

Bufferen energie
Bij de 17 woningen in Stad aan ’t Haringvliet – 12 appartementen, 3 rijwoningen en 2 tweekappers – helpt de Innovahub met het bufferen van lokaal opgewekte zonne-energie. In totaal ligt er op de daken van het appartementengebouw, de woningen en twee overdekte parkeerplaatsen straks 150 kiloWattpiek aan pv-panelen. “We overschrijven daarmee drie keer onze netaansluiting”, zegt De Smet. “Maar dat kan ook: door de combinatie van de toestellen die zich in de installatie bevindt, kunnen we elke overproductie of elke opwekpiek die niet naar het net kan lokaal opslaan of omzetten. Ofwel naar thermische energie – we hebben een warmwatervat en een koudwatervat – ofwel naar waterstof voor langdurige opslag.”

Bij het maken van waterstof komt weliswaar veel warmte vrij, maar die wordt weer opgeslagen in het buffervat in de installatie. “Daarmee houden we de efficiëntie hoog en kunnen we die energie nuttig inzetten via het warmtenet.”

Uitgangspunt voor het project is om op deze manier voor zowel warmte, koeling als elektra 90% van de jaarlijkse energiebehoefte van de woningen met lokaal opgewekte pv-stroom te dekken. 

Het warmtenet – dat inmiddels is aangelegd door aannemer MVOI – gaat opereren op 50 graden en verwarmt daarmee ook voor 80 procent het sanitair warm water voor. In de woningen bevindt zich een conventionele afleverset met een boosterinstallatie die de temperatuur naar 65 graden kan brengen in verband met het risico op legionella. De Smet: “Het warmtenet draait op middentemperatuur omdat we op die manier zoveel mogelijk energieverbruik van de woning vanuit de installatie kunnen halen en bruikbare data kunnen verzamelen, ook over warm tapwater en sanitair piekverbruik.”

Timeshift
De resterende 10 procent van de energie die op jaarbasis nodig is voor de woningen, komt van het elektriciteitsnet. Maar wel op de slimme momenten, legt De Smet uit. “Omdat we verschillende buffermogelijkheden hebben, kunnen we een timeshift introduceren tussen wanneer we energie nodig hebben en wanneer wij het verbruiken van het net. Dat doen we dus niet als er pieken zijn in consumptie, of de netprijzen heel hoog zijn. Als de netprijzen laag zijn, of wanneer het elektriciteitsnet lokaal behoefte heeft aan ontlasting, kunnen we gaan verbruiken.”

En omgekeerd, als de prijzen hoog zijn of het net een lokale boost nodig heeft in geval van hoge consumptie – kan het wijkje in Stad aan ‘t Haringvliet bijleveren vanuit de verschillende buffers.

Energiemanagementsysteem
Op het vlak van hardware heeft Hylife Innovations samen met de partners in het project alles aan elkaar geknoopt, zodat de verschillende installaties met elkaar kunnen communiceren. Maar om slim te kunnen sturen met energie is software en informatie nodig. Wat gaat het weer doen, bijvoorbeeld? Wat gaan de netprijzen doen? Hiervoor zorgt een zelf ontwikkeld energiemanagementsysteem, dat is voorzien van “allerhande forecasting waarmee we aansturingscommando’s voor de installaties genereren”, legt De Smet uit. “We gaan niet louter kijken naar de temperatuur van de tank en de warmtepomp aanzetten vanaf het moment dat de tank te koud wordt. We nemen daarin voorspellende algoritmes mee.”

Het project van zeventien woningen bevat verschillende woningtypologieën en gezinssamenstellingen, om een zo goed mogelijke demografische representatie te krijgen. Het bedrijf gaat na oplevering van de wijk vier jaar lang data en inzichten verzamelen en algoritmes optimaliseren. “Daarna willen we opschalen naar grotere wijken en ook industriepanden”, zegt De Smet.

Verder zet Hylife Innovations met het ontwikkelde energiemanagementsysteem ook in op beter verbruik van energie. “Verbruik dat er vandaag de dag is, kunnen we veel beter organiseren.”