Netcongestie vereist nieuwe visie op energiesystemen

Velen zullen dit inmiddels herkennen: je wil starten met een bouwproject, verduurzaming of een uitbreiding. Maar je komt erachter dat dit niet mogelijk is of dat er vertraging wordt opgelopen vanwege netcongestie. Dit is een van de grootste uitdagingen van de energietransitie, waarbij er nog maar enkele gebieden zijn in Nederland waar dit niet of nauwelijks speelt.

Daarom is er een nieuwe visie op het ontwerpen van energiesystemen nodig: van een vraag- naar een aanbodgestuurd elektriciteitssysteem. Zodat projecten door kunnen gaan, het net niet onnodig wordt belast en verzwaard, en zodat een bouwstop en forse economische schade kunnen worden vermeden.

Flexibiliteit is noodzakelijk

In plaats van produceren bij vraag, moeten we afnemen bij aanbod en beschikbaarheid. Dit houdt in dat we moeten schuiven met afname van energie. Hiervoor is flexibiliteit en opslag benodigd. Een hogere mate van flexibiliteit wordt bereikt wanneer alle systemen integraal samenwerken, waarmee kan worden ingespeeld op momenten van afname en invoedingscongestie. Hiermee wordt het mogelijk om een toekomstig energiesysteem te bouwen dat optimaal om kan gaan met de beschikbare infrastructuur en hoeveelheid duurzame energie.

Ontwerppijlers van nieuwe energiesystemen

Doordat warmte een groot aandeel heeft in de totale energievraag van een gebouw, is het van groot belang dat de productie hiervan een zo laag mogelijke impact heeft op het elektriciteitsnet. Onze visie is dat energie – en dus warmte – pas écht duurzaam is wanneer deze is opgewekt middels duurzame bronnen. Dit staat centraal in de wijze waarop wij onze energiesystemen ontwerpen.

Het ontwerp van de energiesystemen is gebaseerd op een aantal pijlers, namelijk:

• Flexibiliteit – het systeem moet kunnen inspelen op aanbod van duurzame energie;
• Opslag – bij beschikbaarheid van duurzame energie wordt deze omgezet in warmte en opgeslagen in een groot buffer voor minder duurzame momenten;
• Hoog temperatuur warmtepompen – hiermee kan efficiënt veel warmte direct op de eindtemperatuur worden geproduceerd;
• Integraal systeem – inzicht en controle over alle afnemers in een gebouw (zoals ook eigen PV-opwek, laadinfrastructuur en/of andere grote verbruikers in het gebouw);
• Smart grid – individuele aansturing van alle afnemers op de meest optimale momenten;
• Toekomstgericht ontwerpen – mogelijkheden hebben om het systeem aan te passen of uit te breiden met toekomstige ontwikkelingen (modulaire opbouw).

Optimaal productieschema

Individuele systemen kunnen flexibiliteit maar zeer beperkt tot niet bieden. Deze systemen gaan namelijk aan wanneer er warmtevraag is. Daarbij is de gelijktijdigheid in woonwijken groot en komt dit moment ook veelal overeen met de ‘kookpiek’. Maar middels meer grootschaligere warmtesystemen is flexibiliteit wel haalbaar. Hierbij is het ook mogelijk om grootschalige opslag van warmte toe te passen evenals industriële warmtepomptechniek met hogere rendementen en temperaturen. Door dit te centraliseren kan het geheel als integraal warmtesysteem worden aangestuurd met smart grid software. Daarbij wordt rekening gehouden met onder andere de uurlijkse elektriciteitsprijzen, netcongestie, weersverwachting, verwachte energievraag en veel meer technische randvoorwaarden van de installatie. Hiermee kan een productieschema worden gemaakt dat optimaal is op het gebied van duurzaamheid, financiën en netcongestie, waarbij warmte wordt opgeslagen voor later gebruik.

In de praktijk

Al deze bovengenoemde factoren realiseren wij momenteel al in reeds gebouwde en nog te bouwen energiecentrales. Dit is dus al werkelijkheid. In de praktijk zien wij dat deze flexibiliteit en oplossingen voor een groot aantal projecten de enige mogelijkheid was om überhaupt gerealiseerd te worden omdat er anders geen contractvermogen verkregen kon worden.

Toekomstbestendig

Daarnaast zijn deze systemen niet enkel nu benodigd vanwege congestie. In de toekomst zullen deze ook zeer waardevol en noodzaak zijn om een aanbod gestuurde opwekinstallatie te hebben met een bovenmatige duurzaamheid. Maatschappelijk zal dit ook veel waarde hebben. De infrastructuur hoeft niet als ‘zesbaansweg’ voor enkele piekmomenten te worden uitgelegd: een ‘driebaansweg’ is voldoende dankzij efficiënt en slim gebruik.

Flexibiliteit van beleid tot ontwerp

Netcongestie is nu en in de toekomst een grote uitdaging. De omslag van energiesysteem dwingt ons fundamenteel na te denken over de concepten die we gebruiken en hoe we deze inpassen in de gebouwde omgeving. Daarbij moet niet enkel rekening gehouden worden met de eigen situatie binnen het kavel, maar ook met maatschappelijke factoren zoals infrastructuur. Enkel wanneer we dit doen kunnen we energietransitie snel, succesvol en tegen de laagste maatschappelijke kosten uitvoeren. Wij zijn ervan overtuigd dat het noodzaak is om warmteproductie dusdanig te ontwerpen dat deze flexibel aan te sturen is. Deze flexibiliteitsgedachte zal in het gehele energiesysteem van beleid tot ontwerp moeten doordringen. Enkel dan kunnen we netcongestie het hoofd bieden, de economische schade beperken en toekomstgerichte systemen realiseren.

Auteur: Joël Franken, Technisch ontwikkelaar bij Linthorst Techniek & Linthorst Energy