Lef tonen op het snijvlak tussen water en energie

Dat KWR een integrale visie heeft op water en energie, is volgens Daniël Bakker te zien aan de concrete aanpak en het lef dat het waterinstituut op dit snijvlak toont. “Een lichtend voorbeeld vind ik de productie van groene waterstof”, zegt de onderzoeker, die enkele jaren geleden als één van de eerste energie-experts zonder waterachtergrond bij KWR kwam werken. In oktober 2024 werd door Koning Willem–Alexander het nieuwe groene waterstofproductiestation Hysolar op het terrein van KWR officieel geopend. Een moment waar vijf jaar onderzoek aan voorafging, in nauwe samenwerking met lokale ondernemers en innovatieversneller Allied Waters, een zusteronderneming van KWR. “Een geweldige toepassing van het motto van KWR: ‘bridging science to practice’”, aldus Bakker. 

Netcongestie

Door integraal naar water en energie te kijken, zet je iedereen in zijn kracht, legt Bakker uit. “Water is bijvoorbeeld heel erg geschikt om energie in de vorm van warmte te dragen en op te slaan. Tegelijkertijd is energie ook heel belangrijk voor water, want voor het zuiveren van drinkwater heb je elektriciteit nodig. Met de groeiende watervraag en uitdagingen rond de zoetwaterbeschikbaarheid, lopen drinkwaterbedrijven tegen het probleem van netcongestie aan. De vraag naar elektriciteit is groter dan wat het elektriciteitsnet kan transporteren en het elektriciteitsnet raakt overbelast. Zowel voor het uitbreiden van huidige zuiveringen als voor het zoeken naar nieuwe bronnen, moeten elektriciteitsaansluitingen worden vergroot. Hoewel drinkwaterbedrijven tot de kritieke infrastructuur worden gerekend, krijgen ook zij soms ‘nee’ te horen. Dit is een dringende kwestie.” 

Flexibiliteit als tussenoplossing

Vanuit de praktijk onderschrijft Tom Goorhuis Oude Sanderink het probleem. Werkzaam als adviseur energie bij Dunea, ontwikkelde hij een model om in de drinkwaterproductie flexibel om te springen met de benodigde energievraag. “Dunea is een grootgebruiker van energie”, zegt hij. “Op onze locaties zien we nu al dat we niet altijd de gewenste productiecapaciteit kunnen halen, wegens een tekort aan vermogen. Vanuit de netbeheerder krijgen we daarbij nog de vraag: kunnen jullie de piekmomenten van energievraag ontzien? Dat wordt ‘peak shaving’ genoemd en het betekent dat we op piekmomenten minder elektriciteit verbruiken, terwijl we gedurende de dag toch aan de gewenste productie moeten kunnen voldoen. Op andere momenten – wanneer wel voldoende elektriciteit beschikbaar is op het net – moeten we de ‘bezuiniging’ dan weer inhalen. Zo is het idee ontstaan om te zoeken naar flexibiliteit in ons proces. Als we onze duinen zien als een soort batterij, waarin we water opslaan en zelf het moment kiezen waarop we ze vullen, dan zou dat een tussenoplossing kunnen zijn om aan de netcongestie te ontkomen. Uit het model blijkt dat die flexibiliteit mogelijk is, en vanuit het perspectief van energiekosten en netcongestie zelfs ook wenselijk. Dat komt doordat de energieprijzen gedurende de dag niet hetzelfde zijn.” 

Bijdragen aan de energietransitie

Omdat Goorhuis Oude Sanderink zijn model verder wilde verfijnen, riep hij de hulp in van KWR. Daar paste het prima als casestudie binnen FlexInWater; een project dat precies bedoeld is om – met het oog op netcongestie – de piekvraag te vermijden met een slimme waterzuivering. FlexInWater wordt uitgevoerd in opdracht van het onderzoeksprogramma Water in de Circulaire Economie (WiCE).  In WiCE ontwikkelen waterbedrijven en KWR, samen met partners in rond de waterketen, toegepaste kennis voor de transitieopgaven op het gebied van energievoorziening, waterbeschikbaarheid, klimaat en circulaire economie. Bakker legt uit hoe KWR met dit soort projecten de watersector bijstaat in het nadenken over hun bijdrage aan de energietransitie. “Drinkwaterbedrijven sturen hun bedrijfsprocessen vaak vanuit het tegengaan van risico’s. Met het oog op veilig en schoon drinkwater is dat ook logisch. Wat wij doen, is samen met koplopers vanuit de drinkwatersector deze mindset te helpen ombuigen in de richting van kansen en potenties. Door middel van onderzoek tonen we aan hoe je anders met je assets kunt omgaan. En dankzij onze expertise in Resilience Management & Governance kunnen we mensen hierin goed meenemen. Het is mijn wens dat zo’n project als FlexInWater dit ‘omdenken’ mede in gang kan zetten.” 

Drijfveren en uitdagingen

Het meest opvallende resultaat van de casestudie bij Dunea vindt Goorhuis Oude Sanderink de onderbouwing dat het flexibel instellen van zuiveringsprocessen een verdienmodel zou kunnen zijn. “Uiteraard is dit verdienmodel niet de enige motivatie voor het flexproces”, vult hij aan. “De echte drijfveer is om genoeg drinkwater te produceren zonder last te hebben van netcongestie. De grootste uitdaging om het project verder te brengen is het stellen van kaders. Daarmee bedoel ik: binnen welke omstandigheden kunnen we flexibiliteit in onze bedrijfssystemen toepassen? Hoe zit het met de installatie, de leiding en de natuur in de duinen? Wanneer die kaders duidelijk zijn, zou ik het model graag in de praktijk willen testen. KWR zou kunnen helpen door de potentie ervan aan te geven en te laten zien dat het werkt. Dan hebben wij als drinkwaterbedrijf een opening om het gesprek met de netbeheerder aan te gaan over een capaciteitsbeperkend contract waarin we afspreken hoeveel elektriciteit we wanneer kunnen afnemen. Dat is ook voor de netbeheerder wenselijk en zo kun je elkaar helpen. Daarmee breng je de energietransitie vooruit.” 

Brede blik en integrale impact

KWR-onderzoeker Bakker verwacht dat komend jaar het onderwerp van netcongestie in steeds breder verband vorm zal krijgen. “De klankbordgroep van ons project bestaat onder andere uit vertegenwoordigers van drinkwaterbedrijven, waterschappen, maar ook van de drie grote, lokale netbeheerders: Stedin, Enexis en Alliander. Daarmee zorgen we voor de nodige kruisbestuiving en wordt het onderwerp op alle fronten opgepakt. Als brancheorganisatie van de drinkwaterbedrijven heeft Vewin tevens een kennisgroep netcongestie opgezet. Er zijn lobbyactiviteiten nodig zodat water de hoogste prioriteit krijgt. Inmiddels werken we vanuit ons project samen met deze kennisgroep. De samenwerking tussen water en energie moet verder groeien. Iets wat ik heel duidelijk zie gebeuren in het project FlexInWater. Van directie tot operator, iedereen is ermee bezig. Daar word ik heel blij van.”  

Als Bakker zijn opdrachtgevers in de watersector een inzicht zou mogen meegeven over de energietransitie, hoeft hij daar niet lang over na te denken. “Hanteer in het aanpassen van de bedrijfsvoering een brede blik en zorg voor een integrale impact. En heb je vragen op het vlak waar water en energie elkaar tegenkomen, stap dan vooral naar KWR. Wij hebben intussen heel wat kennis op dit gebied, en als we een vraag niet kunnen beantwoorden, weten we naar welke partij we je kunnen doorverwijzen. Dat maakt ons een goede sparringpartner.”