In het Technisch Weekblad van 10 juni 2021 (en rond die tijd ook in de landelijke dagbladen) stond een artikel over een plan van energiebedrijf Vattenfall. Het wil naast de gascentrale in Diemen een 150 MW e-boiler bouwen. Deze elektrische boiler zal water gaan verwarmen op die momenten dat er ‘te veel’ duurzame elektrische energie is uit zon en wind.
a) Wat zal er bedoeld worden met ‘te veel’?
Als duurzame energiebronnen, zoals zonne-energie en wind-energie meer energie leveren dan op dat moment nodig is.
b) Waarom is dit teveel een probleem?
Deze energie zal opgeslagen moeten worden. Anders moeten de bronnen uitgeschakeld worden en dat is lastig voor zonnecellen en windmolens. En bovendien gaat dan duurzame energie verloren.
c) Wat moet er gebeuren als er ‘te weinig’ duurzame elektrische energie voorhanden is?
Dan moet de gascentrale meer ‘niet-duurzame’ energie gaan leveren.
In het artikel staat letterlijk:
“De e-boiler wordt aangesloten op een 380 kV aansluiting van Tennet. De e-boiler werkt niet anders als een waterkoker; met elektriciteit wordt het water in de e-boiler opgewarmd – 99,9% van de stroom wordt omgezet in warmte”.
d) De laatste zin is wat slordig geformuleerd. Formuleer hem beter
99,9 % van de elektrische energie wordt omgezet in het opwarmen van het water.
Merk op dat er een storende taalfout staat in het citaat: … anders als… .
De e-boiler zal bestaan uit drie losse boilers met elk een maximumvermogen van 50 MW, die naar gelang het aanbod ingeschakeld kunnen worden.
e) Bereken de stroomsterkte door één boiler, als deze op het 380 kV net wordt aangesloten.
Er geldt P =UI invullen levert 50 · 106 = 380 · 103 · I.
Dit geeft I = 1,3 · 102 A.
‘De e-boiler zetten we in als de energiemix fossielvrij is. Dat betekent dat we in het begin maar een beperkt aantal uur per jaar zullen draaien’, zegt Michelle Poorte, projectmanager Heat Projects bij Vattenfall. ‘Het voordeel van deze installatie is dat deze zo flexibel is. De e-boiler is voor een uurtje of zelfs korter aan te zetten. We verwachten bovendien dat de mix steeds meer fossielvrij is. Binnen 10 jaar denken we ongeveer een kwart van het jaar (circa 2000 uur) te kunnen draaien. Daarmee wekken we genoeg duurzame warmte op om 20.000 woningen te verwarmen.’
f) Bereken uit bovenstaande gegevens hoeveel energie de boilers samen over 10 jaar kan opslaan in een jaar.
Er geldt E = Pt = 150 · 106 · 2000 · 3600 = 1,08 · 1015 J = 3,0 · 108 kWh.
g) Bereken de gemiddelde energiebehoefte om een woning een jaar te verwarmen die daaruit volgt.
Dat is per woning 3,0· 108 / 20000 = 1,5 · 104 kWh.
h) Vergelijk dit getal met de huidige gemiddelde energiebehoefte van een huishouden. Zoek daarvoor het gemiddelde verbruik van gas en elektriciteit samen op (in kWh).
Het Nibud (en ook andere bronnen) geeft een gemiddelde elektriciteitsverbruik van 2730 kWh en 1254 m3 gas. Het gasverbruik komt overeen met 1254 · 10,2 kWh = 12800 kWh. Dus samen 12800 + 2730 = 15530 kWh = 1,55 · 104 kWh. Dat klopt dus aardig.
