Transitie via hybride warmtepomp is lief zijn voor elektriciteitsnetwerk

De verduurzaming van onze gebouwde omgeving betekent in veel gevallen dat we gebouwen ‘van het gas af’ halen. Zodra we een gebouw zonder aardgas verwarmen, daalt de CO₂-uitstoot. Althans, dat het doel, mits we ook de elektriciteits- en warmteopwekking op termijn volledig CO₂-loos kunnen maken. Vooralsnog is het niet zover. Ook blijkt het ombouwen van grote aantallen woningen en gebouwen naar all-electric een zware wissel te trekken op onze elektriciteitsnetwerken. Wanneer we een woning, en zeker een groot gebouw, volledig met warmtepompen verwarmen - ook in de winter als het kouder is - vraagt dat een installatie met een flink elektrisch vermogen. In veel buurten is de elektriciteitsvoorziening niet op zo’n rigoureuze toename van de elektriciteitsvraag toegerust.

Probleem ontstaat in de winter
“De grootste impact hebben warmtepompen als het echt koud wordt. De moderne warmtepomp, zeker voor woningen, beschikt over moderne invertertechnologie en kan moduleren. In het voorjaar en najaar kan zo de elektriciteitsvraag, als het weer nog mild is, beperkt blijven. Maar als de buitentemperatuur rond of onder het vriespunt ligt, dan moet het gevraagde vermogen omhoog en daarmee ook de elektriciteitsvraag van een warmtepomp. Als dat in één of in enkele woningen gebeurt, dan zal dat de netbeheerder niet verontrusten. Maar als dat in de hele straat gebeurt of in een hele wijk, dan is dat anders. Daar komt nog bij dat steeds meer mensen elektrisch gaan rijden en hun auto ook thuis willen opladen. Ook gaat de bewoner in een all-electric woning altijd op inductie koken. Ik snap dat de netwerkbedrijven het dan lastig krijgen”, zegt Peter Wagener. Hij is eigenaar van Adviesbureau BDH en tot 2018 voorzitter van de Dutch Heat Pump Association.

Naadloze samenwerking
“Willen we met name die piekbelasting in de winter voorkomen, dan is de hybride warmtepompinstallatie een ideale oplossing”, gaat Wagener verder. “In die samenstelling werken de warmtepomp en gasketel naadloos samen. De warmtepomp verwarmt de woning of het gebouw als de buitentemperatuur boven nul ligt. Het vermogen dat de warmtepomp daarvoor nodig heeft, is beperkt, meestal tot maximaal 3 á 4 kW. Als het buiten echt koud wordt, dan neemt de cv-ketel het over. In ons land gaat het om relatief weinig dagen per jaar. Terwijl het aardgasverbruik daardoor echt heel sterk afneemt, zodat we al een flinke stap zetten in de verduurzaming.” Ook in Haarlem kijkt de gemeente nadrukkelijk naar de inzet en stimulering van hybride warmtepompsystemen, vertelt Peter Tromp, werkzaam bij het Team Duurzaamheid van de gemeente Haarlem. “In Haarlem zelf hebben we, zo blijkt uit de kaarten van Liander, nog geen acute problemen met het netwerk. Maar er zijn wel allerlei scenario’s, waarmee ook wij rekening houden om die problemen in de komende jaren te voorkomen. Dat was voor ons een belangrijk aandachtspunt bij het opstellen van de Warmtetransitievisie voor onze gemeente. We konden in elk geval niet overal en altijd de ‘all-electric’ optie op tafel leggen.”

Diverse verduurzamingsstappen
De gemeente Haarlem is ambitieus, zo vertelt Tromp, en wil al in 2040 volledig van het aardgas af zijn. “In onze plannen koppelen we een deel van de wijken al voor 2030 van het aardgas af, en een ander deel in het decennium daarna. In bepaalde wijken doen we dit via warmtelevering, waarbij we restwarmte van een datacentrum willen gebruiken. Ook lopen er studies naar de inzet van geothermie en naar de ontwikkeling van een laagtemperatuur warmtenet waarbij we de warmte lokaal, via PVT-panelen op woningen, willen opwekken. Maar om snel aan de slag te kunnen, willen we eerst in de meest moderne wijken de elektrische warmtepomp inzetten. De woningen die na 1995 zijn gebouwd, moeten die stap relatief eenvoudig kunnen zetten. Bij oudere huizen is dit niet zo eenvoudig. Die eigenaren zullen we tot 2030 stimuleren en helpen om allereerst te isoleren en hen zoveel mogelijk aanmoedigen een hybride warmtepompsysteem aan te schaffen.”

In combinatie met isoleren
Volgens Tromp kan het installeren van een hybride warmtepomp eigenlijk overal probleemloos, als je kijkt naar de aansluitcapaciteit. “Een hybride warmtepomp gebruikt in de piekbelasting nauwelijks meer stroom dan een waterkoker. Maar het is wel een prima eerste stap naar uiteindelijk een aardgasvrije woning. Wij denken dat eigenaren enorm veel woningen, ook die van voor 1995, op natuurlijke momenten goed kunnen naïsoleren zodat ze straks op een volledig elektrische warmtepomp kunnen draaien. Het enige voorbehoud maken we voor de woningen in onze binnenstad, waar veel monumenten staan. Die zijn veel moeilijker te isoleren. Daar voorzien we de hybride installatie als einddoel, maar wel met de levering van groen of duurzaam gas ter vervanging van het fossiele aardgas.” Tromp weet waar hij het over heeft, omdat hij zelf in zijn woning uit 1885 vijf jaar geleden al een hybride installatie heeft laten aanleggen. “Ik heb toen een Elga laten installeren en merk nu dat mijn gasverbruik zeker 60% lager ligt dan in de jaren daarvoor. Voor de elektrische aansluiting heb ik verder niets hoeven doen, omdat het elektrisch verbruik echt heel erg meevalt.”

Netten in samenhang benutten
David Peters, Chief Transition Officer en lid van de raad van bestuur bij netbeheerder Stedin, vertelde recent in een interview dat ‘beter benutten’ van de netwerken - naast uitbouwen van de netten - de meest effectieve maatregel is in de congestieproblemen. “We kunnen en moeten de netwerken die er al liggen veel effectiever benutten. En dat kan ook. Tot op heden zijn de netten in ons land ontworpen en aangelegd voor ons piekverbruik. Maar net als onze snelwegen, zit die piek maar op één of een paar momenten op de dag. Een belangrijke maatregel daarvoor is het kijken naar, en het werken aan een integratie van infrastructuren. Het zou goed zijn als we de benutting van onze elektriciteitsnetwerken, gasnetwerken, warmtenetwerken en in de toekomst ook onze waterstofnetwerken veel meer in hun samenhang gaan bekijken en gebruiken. De installatie van hybride warmtepompen vind ik bijvoorbeeld een goede maatregel omdat we hiermee de capaciteit van het elektriciteits- én gasnetwerk in een goede balans benutten, en toch een flinke stap zetten in onze verduurzamingsopgave.”

Betere stuurbaarheid
Een andere maatregel die de netbeheerders erg kan helpen, is een betere stuurbaarheid van alle apparatuur die aan het elektriciteitsnet wordt gekoppeld. Peters: “Daarom is het zo enorm belangrijk dat we vanaf nu eigenlijk alle nieuwe systemen die we aan het net koppelen stuurbaar maken. Daarbij hebben we de hulp van de installatiesector nodig. Zij kunnen opdrachtgevers wijzen op het belang van een energiemanagementsysteem. Zelfs als dit nu wellicht nog niet nodig is, kan zo’n systeem over een paar jaar ontzettend belangrijk worden. Zeker als de salderingsregeling straks minder lucratief is. Daar zouden installateurs hun klanten nu al op kunnen wijzen. Tegelijk zouden zij ook nadrukkelijk moeten kijken naar hele pragmatische mogelijkheden, zoals het optimaal benutten van de drie fases in een installatie.”

‘Smart Grid Ready’
Wagener sluit zich daar volmondig bij aan. “Uiteindelijk zullen we zien dat warmtepompen stuurbaar worden. We zien al steeds vaker dat de toestellen ‘Smart Grid Ready’ zijn, maar dat is wel wat anders dan dat ze ook daadwerkelijk door bijvoorbeeld een netbeheerder even aan of uit kunnen worden gezet als congestie dreigt. Maar in de toekomst is dat wel waar we naar toe willen. Alleen moet een eigenaar daarvoor toestemming geven. Dat gebeurt denk ik alleen als er een economische waarde tegenover staat. Zo moet het huidige capaciteitstarief vervangen worden door een piektarief. En dat is weer iets wat de netbeheerder niet op korte termijn kan regelen. Uiteindelijk zullen veel consumenten er geen bezwaar tegen hebben, mits ze er zelf niets van merken, oftewel als hun comfort maar niet vermindert.”