Agrarische bedrijven gaan eigen energie slimmer benutten

Bij Acrres, WUR’s onderzoekspoot op gebied van hernieuwbare energie, wordt hard gewerkt aan Switch, het nieuwe fieldlab. Op het terrein van WUR Open Teelten komen verschillende nieuwe testopstellingen, waaronder een electrolyser, een apparaat dat met behulp van elektriciteit waterstof kan maken. Andrea Terbijhe houdt zich als onderzoeker Smart Grid bij Acrres dagelijks bezig met de technische en economische haalbaarheid van dit soort ontwikkelingen: “De combinatie van zon, wind, accu en een electrolyser is een testopstelling, die we in samenwerking met TNO gaan onderzoeken, en dient als simulatie voor opstellingen bij windmolenparken op zee. Vanwege de lange transportafstanden treden er namelijk grote verliezen op, als je stroom aan land brengt. Waterstof maken is dan mogelijk een alternatief.” De komst van de proefopstelling naar Lelystad biedt tegelijkertijd kansen om uit te vinden welke rol waterstof kan gaan spelen in de energiemix op het platteland.”

Boeren kunnen via energie een verbinding maken met de omgeving

Andries Visser, onderzoeker stad-landrelaties, heeft veel te maken met energievraagstukken in de agrarische sector. Momenteel coördineert hij de PPS Landbouw & Energie, een groot publiek-privaat project dat als vliegwiel moet gaan dienen voor de energietransitie in de landbouw. Een van de regionale pilots in dit project is met een groep van twintig akkerbouwers in het zuidwesten van Nederland, die willen uitzoeken hoe ze meer hernieuwbare energie kunnen opwekken zonder dat het elektriciteitsnet overbelast raakt. De ambities van de ondernemers opgeteld is namelijk veel groter dan de vraag. “Wij rekenen door wat er wel en niet kan en zoeken samen met ondernemers naar creatieve oplossingen om meer energie tijdens piekmomenten van de productie ter plekke te benutten, zodat er op dat moment minder het net op hoeft.”

Pieken afvlakken

Volgens Visser kunnen lokale initiatieven via zorgvuldig opgezette gebiedsprocessen bijdragen aan meer draagvlak voor hernieuwbare energie. Na de groeiende weerstand tegen de bouw van windmolens op land, lijkt er bijvoorbeeld hetzelfde te gebeuren met grootschalige zonneparken. Dat brengt ook boeren in een spagaat. “Het is dubbel”, zegt Terbijhe. “Financieel is het momenteel best aantrekkelijk voor boeren om een zonnepark aan te leggen. Je hebt lange tijd zekerheid van een goed rendement. Maar wil je het ook?” Visser vult aan: “Als je daar goede landbouwgrond voor uit productie gaat nemen, dan stuit dat veel mensen tegen de borst, inclusief de boeren zelf. Er zijn initiatieven om te kijken of mobiele zonnevelden kunnen meeroteren in het bouwplan. Dat is een interessante gedachte. Maar het ligt meer voor de hand om eerst de beschikbare capaciteit op daken te benutten. Als je uitgaat van gemiddeld 500 vierkante meter dak per bedrijf, dan kun je alleen al op daken 5,6 TWh aan energie opwekken.”

Ook de groep van twintig akkerbouwers waar Visser mee om tafel zit, zouden hun daken graag vol willen leggen met zonnepanelen. Maar zij lopen aan tegen een mismatch in vraag en aanbod. “Zonnepanelen wekken in het voorjaar en in de zomer de meeste energie op en dat is net op een moment dat akkerbouwers weinig energie verbruiken. Bij de meeste telers ligt de piek in de vraag aan het eind van de zomer. Dan vindt de oogst plaats en gaat het product naar binnen, waarna er volop geventileerd en gekoeld moet worden; dat zijn processen die veel energie kosten.” Het gaat om zulke grote hoeveelheden dat het tijdelijk opslaan van energie in accu’s geen uitkomst biedt. Niet bij de huidige stand van de accutechniek in ieder geval.”

Een alternatieve oplossingsrichting is om vraag en aanbod meer met elkaar in evenwicht te brengen. “Je kunt bijvoorbeeld andere bestemmingen gaan zoeken voor energie, bijvoorbeeld huishoudens in de buurt, of processen die nu verderop in de keten gebeuren naar het boerenerf brengen. Denk aan het indikken van melk of het deels verwerken van aardappelen en groenten. Dat scheelt ook weer transportbewegingen.”

Het gaat niet om de prijs per kWh, maar om flexibiliteit.

Ook tijdelijk schuiven met de energievraag kan voordelig zijn. Zo kunnen bepaalde processen, zoals koelacties in een bewaarplaats, door slimme computerprogramma’s worden uitgesteld tot een moment dat er een overaanbod van stroom is. Terbijhe: “Je hebt nu soms de gekke situatie dat stroom gratis is of zelfs geld oplevert, op momenten dat het aanbod veel groter is dan de vraag. Dat vraagt een andere manier van denken. Ik vergelijk het wel eens met hoe ik vroeger belde in mijn studentenhuis. We betaalden per tik. Nu kun je net zoveel bellen als je wilt, want telefonie kost niks meer. Niet helemaal vergelijkbaar met stroom natuurlijk, maar het gaat niet langer om de prijs per kilowattuur, maar om de voorwaarden erom heen en hoe flexibel je bent.”

Waterstofheftruck

Het maken van waterstof is een andere mogelijkheid om een tijdelijk overschot aan stroom vast te leggen. De komende jaren zal blijken of deze energiedrager een plek heeft in de mix. Visser: “Waterstof is te gebruiken ter vervanging van diesel in zwaardere tractoren en machines. Ook zou je het kunnen bijmengen in het gasnet. Het is een oplossingsrichting die we op het niveau van het boerenerf willen onderzoeken, maar waarmee je dus ook een verbinding kunt maken met de omgeving. Groepen boeren zouden bijvoorbeeld gezamenlijk een electrolyser kunnen exploiteren.”

Minder efficiënt is niet per se minder duurzaam. Het stilzetten van een windmolen, bij een overaanbod van stroom, is ook niet duurzaam. Daarom kan waterstof in de mix van energievormen best een goede oplossing zijn. Foto: Ruud Ploeg

Het tegenargument, dat bij het maken waterstof ook veel energie verloren gaat, en dat het daarom niet duurzaam zou zijn, is volgens Terbijhe niet altijd steekhoudend. “Minder efficiënt is niet per se minder duurzaam. Het stilzetten van een windmolen, bij een overaanbod van stroom, is ook niet duurzaam. Daarom kan waterstof in de mix van energievormen best een goede oplossing zijn. Ook hoef je waterstof niet per se onder hoge druk te brengen, een stap die veel energie kost. Dat is alleen handig als je het wilt verhandelen als transportbrandstof, omdat je dan veel energie in een klein volume kunt stoppen. Maar als je het op een andere manier kunt benutten, kan die stap achterwege blijven.” Niettemin zijn er volgens haar nog veel vragen rondom het gebruik van waterstof, zowel technisch als economisch. “We zijn blij dat we deze techniek op praktijkschaal kunnen gaan testen. Er gaat hier op het proefbedrijf ook een heftruck draaien op waterstof. Daardoor weten we straks precies waar een boer in de praktijk tegenaan zal gaan lopen.”

Fossielvrij

Ook in het onderzoek naar duurzame bedrijfsystemen, op de Boerderij van de Toekomst, heeft duurzame energie een plek. Visser: “We onderzoeken de mogelijkheden van een fossielvrij systeem. Dan gaat het om het zoveel mogelijk vermijden van kunstmest tot het aandrijven van kleine autonome machines, die voor minder bodemverdichting zorgen en daarnaast minder energie vragen.” Elektrisch aangedreven apparatuur is in stallen en schuren al lang gemeengoed maar wordt ook in het veld gangbaarder. Volgens de onderzoekers zal de elektrificering van het boerenbedrijf de komende jaren gestaag doorgaan. “De trend in de mechanisatie gaat duidelijk die kant op. Trekkers, machines en beregeningsinstallaties draaien nu vooral nog op fossiel, maar dat kan prima worden overgenomen door elektriciteit en waterstof. En zelfs als een trekker stil staat, kan de accu benut worden als tijdelijke buffer.”