Klimaatverandering en het gebruik van koelwater

Klimaatverandering en het gebruik van koelwater
-Een lagere rivierafvoer en een hogere watertemperatuur beperken de koelcapaciteit van
water, waardoor er maatregelen moeten worden genomen in de energiesectorContext
Koelwater is oppervlaktewater dat wordt gebruikt om energiecentrales en bepaalde
industrieën, zoals de petrochemische- en raffinage-industrie te koelen. In de context van
deze factsheet wordt het gebruik van koelwater in de energiesector behandeld.
De capaciteit van koelwater is afhankelijk van de temperatuur van het ingenomen water
en de doorstroming in het watersysteem waar het koelwater weer geloosd wordt. Vrijwel
al het water wordt na gebruik weer geloosd. De temperatuur van het geloosde water ligt
in de directe nabijheid van het lozingspunt doorgaans 7 graden hoger dan het ingenomen
water. Dit kan schadelijk zijn voor de natuur in het water. Om deze lozingen te reguleren,
zijn, afhankelijk van de temperatuur en stroming van het ontvangende water, beperkingen
gesteld. Deze beperkingen worden vastgelegd in de vergunning op grond van de Wet
verontreiniging oppervlaktewateren en zijn o.a. gebaseerd op de CIW-nota
Beoordelingssystematiek warmtelozingen. De belangrijkste eisen daarin zijn:
-
Het oppervlaktewater mag niet warmer dan 28 graden worden.
De opwarming van het watersysteem waarop de koelwaterlozing plaatsvindt, mag niet
meer dan 3 graden zijn.
In de buurt van het lozingspunt gelden overgangsnormen. In een zone rondom het
lozingspunt mag afhankelijk van de kwetsbaarheid van de natuur in de omgeving de
temperatuur hoger zijn, mits op de grens van deze zone wordt voldaan aan bovenstaande
eisen. Zodra de temperatuur van het oppervlaktewater oploopt, is er op sommige locaties
minder koelcapaciteit beschikbaar. Ook door lagere wateraanvoer neemt de
koelcapaciteit af. Hierdoor kan het gebeuren dat de hoeveelheid energie die maximaal
geproduceerd kan worden, terugloopt.
Probleem
Als door klimaatverandering de wind in de zomer meer uit het oosten komt, zal het in de
zomer droger en warmer worden. In twee van de vier klimaatscenario’s van het KNMI is
dit het geval; het G+ en W+ scenario’s (zie factsheet Klimaatverandering; wat komt er op
ons af?). In deze scenario’s zal in de zomer de gemiddelde neerslag fors afnemen met
een lagere rivierafvoer en hogere watertemperatuur tot gevolg.. (het W+ scenario
voorspelt een temperatuurstijging van het Rijnwater van 4 graden in 2100). Dit heeft een
negatieve invloed op de koelcapaciteit van het water. De grootste problemen ontstaan op
plaatsen waar niet veel water is of waar de doorstroming beperkt is. Hier warmt het water
snel op. Dit is het geval bij de energiecentrales langs de Maas, het Amsterdam-Rijn
Kanaal, het Noordzeekanaal en enkele regionale wateren. De industrie heeft bij
Europoort de meeste problemen met koelwatervoorziening. Dit komt omdat de lozing
vaak plaatsvindt achter in havens waar het water niet goed doorstroomt.
Wellicht is het hoofdsysteem tot 2015 nog op orde, maar waarschijnlijk kan deze
conclusie niet worden gehandhaafd voor de situatie van 2050 als de twee drogere G+ en
W+ scenario’s werkelijkheid zullen worden.
Centrales:
1.
Bergum
2.
Flevo
3.
Diemen
4.
Leiden
5.
Den Haag
6.
Lage Weide
7.
Merwedehaven
8.
Hemweg
9.
Velsen
10. IJmond
11. Harculo
12. Nijmegen
13. Gallileistraat
14. RoCa
15. Amer
16. Moerdijk
17. Claus
18. Willem-Alexander
19. Eems
20. Maasvlakte
21. Borsele
Figuur 1 - Overzicht ecologische gevoeligheid oppervlaktewateren voor opwarmen
(Draaiboek Landelijke Coördinatiecommissie Waterverdeling (LCW))
Maatregelen en oplossingen
Grootscheepse aanpassingen aan het Hoofdwatersysteem zijn in de Droogtestudie
Nederland niet kosteneffectief gebleken. Daarnaast geeft het Waterbesluit een
voorkeursvolgorde voor de verdeling van het oppervlaktewater, waarbij in eerste instantie
veiligheid prevaleert boven nutsvoorzieningen. In de energiesector en industrie moet dus
rekening worden gehouden met een sterke toename van perioden met onvoldoende
beschikbaar koelwater. Deze beperking van de energieproductie hoeft niet tot problemen
te leiden, mits hier adequaat op gereageerd wordt. Hiertoe zijn een aantal mogelijkheden.
Opvangen voor elkaar
De verschillende centrales in Nederland kunnen productiebeperkingen voor elkaar
opvangen. Zo kan de centrale waar onvoldoende koelwater beschikbaar is tijdelijk minder
hard draaien. Een centrale waar de hoeveelheid koelwater geen probleem oplevert kan
dan extra energie leveren.
Koeltorens
Sommige centrales beschikken over koeltorens. Deze bevinden zich vooral langs de
Maas. Door de koeltorens kunnen de centrales bijna altijd voluit blijven draaien, ook als
de watertemperaturen hoog oplopen.
Korte termijn
Op de korte termijn kan een andere waterverdeling in sommige gevallen zorgen voor
extra koelwater voor de energiecentrales. In Nederland kan dat eigenlijk alleen voor het
Amsterdam-Rijnkanaal en het Noordzeekanaaal. Dit betekent wel dat er minder water
beschikbaar is voor andere functies. Ook kan de overheid mensen en bedrijven oproepen
om minder energie te gebruiken.
Lange termijn
Op de lange termijn zijn er zowel technische maatregelen (bijv. rendementvergroting van
centrales) als organisatorische maatregelen (bijv. stimulans voor alternatieve
energieopwekking) te nemen. Daarnaast kunnen nieuwe centrales het best gebouwd
worden op plaatsen waar veel koelwater beschikbaar is, bijvoorbeeld aan zee. Die trend
is nu al ingezet. Er zijn plannen voor nieuwe centrales bij onder andere Vlissingen
(Westerschelde), de tweede Maasvlakte, IJmuiden en de Eemshaven (Eems-Dollard).
Daarnaast zijn inmiddels ontwerpvergunningen afgegeven voor grote windmolenparken
op zee, en is een kabel naar Noorwegen gelegd. Op termijn zouden dan centrales op
plaatsen met weinig koelwater (bijvoorbeeld langs de grote kanalen) uit productie kunnen
worden genomen.
Verantwoordelijkheden betrokken actoren
De aansturing van de energiesector in tijden van hoge temperatuur en schaarste aan
koelwater verloopt via het ministerie van Economische Zaken. Daarnaast vindt intensief
overleg plaats tussen V&W, EZ en TenneT, de netwerkbeheerder. De rol van V&W
beperkt zich overigens tot het verstrekken van feitelijke informatie over de
watertemperaturen, en het handhaven van de vergunningen. De communicatie is
vastgelegd in het koelwaterstappenplan en de Handreiking Watertekorten.
In geval de energievoorziening niet meer zeker gesteld kan worden zal het ministerie van
EZ het initiatief nemen om andere partijen te betrekken. In dit kader ligt er mogelijk ook
een rol voor V&W.
Verantwoording en aanvullende informatie
Websites
• www.droogtestudie.nl (Werkwijzer Watertekorten: bedoeld voor waterbeheerders
en bevat de meest actuele kennis over watertekorten)
• lcw.demis.nl (Actuele data over rivierafvoeren, deel site alleen toegankelijk voor
waterbeheerders)
• www.wateremissies.nl (zoek naar koelwater)
Documentatie
• Handreiking Watertekorten, onderdelen:
o Samenvatting Draaiboek LCW,
o Draaiboek voor de LCW.
• “Koelwaterbrief” aan de Tweede Kamer, Minister van EZ (kamerstukken 20032004, 29023, nr. 5; juni 2004)
e
• Invoering nieuwe beoordelingssystematiek warmtelozingen, brief aan de 2
Kamer der Staten Generaal, Staatssecretaris V&W, 21 juni 2005
e
• Evaluatienota Waterbeheer aanhoudende droogte 2003, 2 Kamer der Staten
Generaal, april 2004.
• CIW Beoordelingssystematiek Warmtelozingen, Rijkswaterstaat, 25 november
2004 (zie www.wateremissies.nl).
Auteurs
• Ronald Rense (Rijkswaterstaat Waterdienst)