Hoe groot die uitdaging voor Zuid-Holland is, blijkt uit de cijfers. Momenteel is de provincie goed voor een vierde van het Nederlandse energieverbruik en een derde van de Nederlandse CO2-emissie. Alle energie zelf duurzaam opwekken met zon, wind en biomassa is vrijwel onmogelijk. De provincie zou daarvoor 23 keer haar totale oppervlak nodig hebben. Met name de kastuinbouw in het Westland en de Rotterdamse haven zijn enorme energieslurpers.

Het totaalplaatje is nog ingewikkelder. Het provinciebestuur wil niet alleen energie- en CO2-neutraal worden, maar tegelijk ook de economische groei stimuleren.

„De vraag om hier een oplossing voor te bedenken, kwam terecht bij onderzoeksinstituut TNO in Den Haag. „We hebben toen geopperd om de infrastructuurinvesteringen in de energietransitie sneller, slimmer en eerder te doen en zo banen te creëren. We hebben dit toen in een paar A4’tjes opgeschreven, en later verder uitgewerkt. Dit was een stevige uitdaging”, erkent Nienke Maas, adviseur gebiedsontwikkeling bij TNO.”

TNO introduceerde onlangs het ”smart multi commodity grid” (zie ”Werkprogramma”) dat vraag en aanbod van energie in de stedelijke bebouwde omgeving op elkaar afstemt. Bijvoorbeeld door industriële restwarmte te gebruiken voor het verwarmen van woningen, het opslaan van overtollige energie of het omzetten van bijvoorbeeld restwarmte naar elektriciteit. „Het gaat dus verder dan alleen het slim sturen van elektriciteit met smartgrids, maar dat is er wel een onderdeel van”, verduidelijkt Maas.

Restwarmte

De aanpak is niet voor elke wijk hetzelfde. „In de buurt van sommige wijken ligt een bedrijf dat beschikt over veel restwarmte. Zulke wijken ga je niet elektrisch verwarmen. Dan is het een goed idee om een warmtenet aan te leggen. Een voorbeeld is een woonwijk in Zoetermeer die verwarmd zou kunnen worden met de restwarmte van de Hoogvlietbakkerij in de buurt.”

Andere gebieden liggen in de buurt van oppervlaktewater. Dat bevat laagwaardige warmte. Daarvan kan in de winter nuttig gebruik worden gemaakt om huizen met een warmtepomp te verwarmen.

Nieuwe stadswijken zouden geen aansluiting meer moeten krijgen op aardgas, maar koken en verwarmen op elektriciteit. ’s Winters kan er in zo’n wijk een piek ontstaan in de vraag naar elektriciteit. Dat maakt het voor zo’n gebied lastig om zijn eigen broek op te houden: de wijk is dan aangewezen op elektriciteit uit aangrenzende gebieden.

Maas: „Hoe we dat vervolgens in het vat moeten gieten, weten wij eigenlijk nog niet. Moet het gasnet toch in de grond blijven liggen als back-up voor de winter? Moet er een batterij komen om stroom op te slaan in de wijk? Is warmte-koudeopslag of een ander soort buffer zinvol? Kunnen we voldoende zonnestroom opwekken met zonnecellen aan de gevels? Met dergelijke ideeën kan de provincie nu al rekening houden bij de aanleg van nieuwe wijken.”

Met de inzet van het ”smart multi commodity grid” kunnen woonwijken en kantoorgebieden volgens Maas voor 80 procent hun eigen elektriciteit opwekken en voor 100 procent in hun eigen warmtevraag voorzien.

Voor de kastuinbouw in het Westland en de industriegebieden in de Rotterdamse haven ligt dat anders. „Die draaien momenteel nog volop op fossiele brandstoffen.” Daarbij komt veel restwarmte vrij. Maar is restwarmte van de chemische industrie die aardolie of aardgas als grondstof gebruikt wel groen genoeg? „Wat mij betreft gebruiken we de industriële restwarmte nu al en wachten we niet tot de fabrieken volledig op groene grondstoffen draaien”, meent de TNO’er.

Afhankelijk

Wanneer de Zuid-Hollandse economie groeit, stijgt naar verwachting ook het energiegebruik. Maar dat valt mee, blijkt uit onderzoek van TU Delft: het huidige Nederlandse energiegebruik kan dalen van 4000 naar 2500 petajoule in 2050. Een vierde daarvan zou dan kunnen worden opgewekt met geothermie, een derde met industriële restwarmte, een vierde met biomassa en een zesde met duurzaam opgewekte elektriciteit.

Zelfs met een dalende energiebehoefte kunnen de Rotterdamse haven en het Westland nooit alle energie die ze nodig hebben zelf opwekken. Die gebieden blijven afhankelijk van gebieden eromheen, vervolgt Maas. Ze wijst op Goeree-Overflakkee, dat nu al een derde van de duurzame energie in Zuid-Holland opwekt. „Die gemeente denkt nu volop na om overschotten van duurzame energie te gebruiken voor de productie van waterstof.” Het transport van waterstof door buizen is bovendien flink goedkoper dan het transport van elektriciteit door een kabel.

Uit onderzoek in het Engelse Leeds blijkt dat het aardgasnetwerk met enige aanpassing ook geschikt is voor waterstof. Maas: „Als dat werkt, merken de burgers weinig van de energietransitie: hun cv-ketel blijft gewoon branden.”

Met de energietransitie wordt energie mogelijk steeds meer een ordenend principe, net als mobiliteit, verwacht de TNO’er. „Wegen worden aangelegd waar woningen zijn, zo worden woonwijken straks wellicht gebouwd waar energie is.”

Lastige vraag

Dat er de komende jaren veel gaat veranderen, is zonneklaar. Niemand weet precies hoe het moet. Maas: „We moeten daarom doelgericht en bewust experimenteren met verschillende maatregelen.”

Wie gaat dat allemaal betalen? „Dat is een lastige vraag waarop nu ook nog geen eenduidig antwoord mogelijk is”, erkent Maas. „Momenteel zijn de kosten van de gas-, elektriciteits- en waternetten gesocialiseerd: elk huishouden draagt daar een gelijk deel aan bij. Bij warmtenetten is dat anders; gebruikers betalen de netwerkkosten samen. Maar moet je dat bij de isolatie van huizen ook doen, of moeten de bewoners dat zelf betalen? Of betaalt iedereen een gelijke energietransitiebijdrage? Krijgen mensen een vergoeding voor ‘groene’ experimenten in hun wijk? Daarover moet de politiek knopen doorhakken.”

De gebiedsgerichte aanpak die TNO in Zuid-Holland voor ogen staat om de energiehuishouding te ‘vergroenen’ zal ongetwijfeld zijn weg vinden naar de rest van Nederland. Maas: „Dat kan door klein te beginnen in een aantal gebieden in Zuid-Holland en door op basis van praktijkervaringen kennis te ontwikkelen. Belangrijk is om die kennis te delen, onze boodschap uit te dragen. Zo kunnen we leren hoe het energiesysteem van de toekomst eruit moet gaan zien. Door onze aanpak in het omgaan met energie dicht bij de mensen te brengen, hopen we hen geleidelijk voor te bereiden op de komende veranderingen.”

Werkprogramma

Het ”smart multi commodity grid” is een visie die TNO met bijdragen van Alliander en de gemeente Den Haag heeft ontwikkeld. Deze wordt inmiddels breed gedragen in de Metropoolregio Rotterdam-Den Haag en daarbuiten.

Het is een belangrijke pijler in de ”Watt Anders Energieagenda 2020-2050” van de provincie Zuid-Holland en van de ”Roadmap Next Economy” van de Metropoolregio Rotterdam-Den Haag.

Op verzoek van de Energy Innovation Board (EIBoard) heeft TNO samen met technologieconcern Siemens, de provincie Zuid-Holland, energiebedrijf Engie, netbeheerder Stedin, TU Delft, netbeheerder Alliander en InnovationQuarter een gebiedsgericht werkprogramma opgesteld.