Bedrijven onderzoeken potentieel hybride warmtepomp

08 oktober 2015 Consultancy.nl

Gasunie, Berenschot, BDH en DNV GL gaan samen onderzoek doen naar hoeveel flexibiliteit een hybride warmtepomp kan leveren voor het elektriciteitsnet. De hybride waterpomp wordt gezien als een mogelijke oplossing om tegemoet te komen aan de benodigde flexibiliteit rondom duurzaam opgewekte energie. Het consortium werd voor het onderzoek ingeschakeld door de Topsector Energie.

Duurzame energiebronnen gaan een steeds grotere rol spelen in de samenleving. De Rijksoverheid wil de komende jaren het percentage duurzame energie geleidelijk opschroeven, van 5% nu naar 14% in 2020, 16% in 2023 en een volledig duurzame energievoorziening in 2050. Om dat te bereiken zal de overheid de komende jaren onder meer inzetten op hogere belastingen op vervuilende brandstoffen en subsidies voor bijvoorbeeld zonne-energie. De doelstellingen zijn opgenomen in het Energieakkoord, dat het afgelopen jaar flink onder vuur is komen te liggen. Zo werd het energieakkoord na berekeningen van de Algemene Rekenkamer door critici als ‘niet realistisch’ gekenmerkt.

De druk op de overheid werd hierop opgevoerd. Zo voerde Stichting Urgenda samen met 900 mede-eisers eerder dit jaar een klimaatrechtzaak tegen de Staat, waarin zij een strenger klimaatbeleid eisten. De Haagse rechtbank stelde de eisers in het gelijk, waardoor de overheid nu meer en effectievere klimaatacties moet ondernemen om het aanzienlijke Nederlandse aandeel in de mondiale uitstoot te verminderen. De overheid is echter in Hoger Beroep gegaan tegen de uitspraak. Urgenda drong aan op een sprongcassatie, om het Hoger Beroep over te slaan, maar de overheid wees dat voorstel af. Urgenda directeur Marjan Minnesma zei daarover: “Door voor jarenlang voortslepende procedures te kiezen laat het kabinet zien dat het klimaatverandering komende jaren niet urgent vindt.”

Electriciteitsnet Topsector

Energie lijkt – ondanks bovenstaande kritiek – wel hoog op de agenda van de overheid te staan. Zo maakt het thema energie (Topsector Energie*) deel uit van de negen topsectoren in het topsectorenbeleid dat door de overheid is ingevoerd om de Nederlandse kenniseconomie – in dit geval rondom het thema energie – te stimuleren. De Topsector Energie doet bijvoorbeeld onderzoek naar duurzamere manieren van energieopslag. Begin dit jaar besloot het een consortium in te huren, bestaande uit organisatieadviesbureau Berenschot, DNV GL en TU Delft.

De drie partners kregen de opdracht een roadmap te ontwikkelen, die de energieopslagsystemen in Nederland van nu en voor de toekomst in kaart moest brengen. Het consortium onderzocht welke energieopslagtechnologieën op korte, middellange en lange termijn een rol zullen spelen, en brachten in kaart hoe de sector er momenteel uitziet en hoe deze zich dient te ontwikkelen. Tot slot werd gekeken naar de economische mogelijkheden voor Nederlandse partijen, waardoor de Nederlandse Topsector Energie kan blijven draaien als wereldwijde topspeler. De bevindingen van die opdracht lichtte Consultancy.nl in mei van dit jaar uit.

De Topsector Energie schakelde onlangs een nieuw consortium in – met daarin opnieuw Berenschot en DNV GL, dit keer aangevuld met Gasunie en BDH – om onderzoek uit te voeren. De vier hebben de opdracht gekregen de integrale haalbaarheid van de hybride waterpomp in kaart te brengen. De hybride waterpomp wordt gezien als een mogelijke (ideale) oplossing om tegemoet te komen aan de benodigde flexibiliteit rondom duurzaam opgewekte energie.

Duurzame Energie - Berenschot, DNV GL, GasUnie, BDH

De onderzoekers lichten toe, dat naarmate het aandeel van duurzaam groeit in de energiemix dit gevolgen heeft voor de infrastructuur van het energienet. De opwekking met behulp van duurzame bronnen zoals de zon en wind varieert namelijk door wisselende klimatologische omstandigheden. Om deze variaties op te vangen en tegelijkertijd te kunnen voldoen aan de vraag voor energie zijn een aantal verbeteringen nodig in de waardeketen. Een van de opties die op tafel ligt om de variaties op te vangen is door het verbruik van energie straks mee te laten variëren, door onder meer de toepassing van de hybride warmtepomp, die als nieuw serieus alternatief zou kunnen dienen voor de traditionele CV-/HR-ketel.

Een dergelijke hybride warmtepomp levert warmte voor ruimteverwarming en warm tapwater, ook voor bestaande woningen. Dit gebeurt op basis van elektriciteit of gas, waartussen wordt geswitcht al naar gelang de warmtebehoefte en de temperatuur, waarbij het gasgedeelte de pieken levert. Ook in het geval van duurzame energie kan een hybride warmtepomp switchen tussen de energiestromen: bij veel zon en wind wordt duurzaam opgewekte stroom gebruikt, anders (groen) gas. Niet alleen komt dit het mileu ten goede, en het hele elektriciteitsnet, het kan ook voordelig zijn voor de eindgebruiker in de vorm van efficiencywinst.

Door deze eigenschappen wordt de hybride warmtepomp door velen in de branche gezien als een ideale oplossing om tegemoet te komen aan de benodigde flexibiliteit rondom duurzaam opgewekte energie. De voorstanders voor deze oplossing worden ook ondersteund door een recent onderzoek van de Topsector Energie naar systeemintegratie, getiteld ‘Rol van de eindgebruiker in een duurzame energievoorziening’. In de studie concluderen de onderzoekers dat de hybride warmtepomp uitermate geschikt is vanwege de flexibele keuze tussen elektriciteit en gas, bovendien kan de oplossing een aanzienlijke rol spelen in de transitie naar een volledige duurzame energievoorziening in 2050.

CV Ketel

Bij het in kaart brengen van de integrale haalbaarheid van de hybride warmtepomp zal het consortium pogen een antwoord te vinden op de centrale onderzoeksvraag: In welke mate kan de oplossing de duurzame energievoorziening vooruit helpen, en welke economische waarde levert dit op?

De onderzoekers zullen ook een stap verder gaan in hun analyse. Eenmaal in gebruik, hoe zijn hybride warmtepompen in de praktijk het beste te gebruiken? Een optie die zal worden onderzocht, is het slim aansturen van hybride warmtepompen via aggregaten. Die kunnen met de flexibiliteit van de aangesloten systemen waarde creëren op verschillende energiemarkten zoals de APX of op de balanceringsmarkt, waarbij ze ook rekening houden met de specifieke behoeften van de gebruiker zoals duurzaam of goedkoop.

Ook technisch moet er wat gebeuren. Tot dusver kijken stuursystemen naar de temperatuur en warmtevraag, maar niet naar CO2-uitstoot van de gebruikte bronnen, eventuele stroomoverschotten en de belasting van het elektriciteitsnet. Om hier wel rekening mee te kunnen houden, moet het stuursysteem dus slimmer worden. Deze studie wil deze extra waarde door slimme sturing meenemen in het financiële perspectief van de hybride warmtepomp. Dan kan het voor huishoudens eerder aantrekkelijk worden om voor een duurzame hybride warmtepomp te kiezen in plaats van een CV-/HR-ketel.

Nieuws

Meer nieuws over