Slimme warmtepomp vermindert overbelasting elektriciteitsnet
Het elektriciteitsnet raakt verstopt, en dan komt er ook nog eens het groeiende aandeel van de warmtepomp bij. Toch kan deze warmtepomp ook worden ingezet om de overbelasting van het elektriciteitsnet tegen te gaan.
Het aantal warmtepompen neemt snel toe in Nederland. Voor het eerst bereikt de warmtepomp een marktaandeel van 30 procent. Tegelijkertijd duikt het spook van netcongestie op: letterlijk file op het elektriciteitsnet. Het Nationaal Warmtepomp Trendrapport 2024 heeft het over een stijgende elektriciteitsvraag van 10 tot 50 procent per wijk. De infrastructuur van ons elektriciteitsnet blijkt verouderd en staat onder druk. Is de warmtepomp dan een te gulzige stroomslurper? Klopt niet, beweert de branche: de nieuwe generatie slimme warmtepompen kan zelfs dienstdoen als kleinschalige maar flexibele tool voor energieregulatie!
Vorig jaar werden er 150.000 warmtepompen in dit land verkocht. Zoals het nu evolueert, zullen er in 2030 meer dan een miljoen in Nederland draaien. En ondanks een teleurstellend vierde kwartaal groeide het aantal toch verder en nam de verkoop van gasketels af. Ondertussen slaan de netbeheerders alarm. Ze kunnen niet overal de groeiende vraag naar stroom blijven leveren.
Elektriciteitstransport is nu tweerichtingsverkeer
Toch kunnen we niet beweren dat netcongestie louter wordt veroorzaakt door de vraag naar stroom. Vroeger werkte het elektriciteitstransport als eenrichtingsverkeer. De stroom vertrok van de elektriciteitscentrale naar de industrie en de huishoudens. Door de snelle opkomst van hernieuwbare energie wordt het netwerk vandaag ook belast door wind- en zonneparken die hun stroom op het net zetten, en daardoor is het elektriciteitstransport vandaag de dag tweerichtingsverkeer. Op de capaciteitskaart van Netbeheer Nederland kun je zowel de afname- als terugleveringscapaciteit per gemeente opvragen.
©Netbeheer Nederland
Gedecentraliseerde energieopwekkers
De energieopwekking gebeurt steeds meer gedecentraliseerd. Kijk maar naar het aantal zonnepanelen in onze straten. Als er veel wind en veel zon is, leidt hoge energieopwekking tot piekbelasting van het net. Ten slotte staan de belangrijkste knooppunten van het elektriciteitsnet niet in de buurt van de decentrale energieopwekkers, wat weer een aanslag op de transportcapaciteit betekent.
Ook heeft men onvoldoende rekening gehouden met de snelheid waarmee we plotseling allemaal elektrisch gaan en het tempo waarmee we met zijn allen elektriciteit produceren. Op allerlei manieren probeert de overheid de capaciteit van het elektriciteitsnetwerk op te rekken. Tegelijkertijd stimuleert men de gebruiker om piekbelasting tegen te gaan.
Meerdere kwalijke gevolgen
Netcongestie heeft verschillende kwalijke gevolgen. De kwaliteit van de geleverde energie kan hierdoor verminderen. Concreet betekent dit dat er schommelingen merkbaar zijn in de spanning en frequentie van de stroom. Duurzame energieprojecten worden on hold gezet en bedrijven moeten veel te lang wachten op aansluitingen of netverzwaring. Het elektriciteitsnet verzwaren is natuurlijk een oplossing, maar dat is een duur en tijdrovend proces.
Impact zonnepanelen en e-mobiliteit is groter
Natuurlijk is de warmtepomp een stroomverbruiker. Maar het probleem was er al vóór de warmtepomp. Het is dus onjuist om met de beschuldigende vinger naar de warmtepomp te wijzen. De impact van zonnepanelen en elektrische voertuigen is veel groter dan die van de warmtepomp. We kloppen onszelf op de borst met cijfers dat Nederland het land is met de meeste laadpalen en zonnepanelen per inwoner. Toch is dat een magere troost als je op een koude winterdag een tijdlang je woning niet kunt verwarmen tijdens een piekvraag.
©Petro
Hoe hoger de COP, des te lager de piekbelasting
Uiteraard is de warmtepomp afhankelijk van het elektriciteitsnet. Toch is de warmtepomp, voor zover we weten, het enige apparaat dat veel meer energie oplevert dan dat het verbruikt. De efficiëntie van de warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (coefficient of performance). Dat is de verhouding tussen de energie die een warmtepomp van het stroomnet opneemt en de energie die dezelfde warmtepomp aan het verwarmingssysteem teruglevert.
Neem bijvoorbeeld een warmtepomp met een COP van 4: die zal 1 kWh stroom verbruiken om 4 kWh warmte te produceren. Hoe hoger de COP, hoe minder elektriciteit er wordt aangesproken voor het produceren van warmte. Een hogere COP betekent dus niet alleen een lagere energierekening, maar ook een lagere piekbelasting van het elektriciteitsnet.
Welke warmtepomp past bij jou?
Doe de check op Kieskeurig.nl en je weet het binnen 5 minuten!
Smartgrid-ready
Vooral Smartgrid-ready warmtepompen kunnen bijdragen aan de oplossing van het netcongestieprobleem. De Smartgrid-ready warmtepomp werkt samen met een groot buffervat waarin warm water wordt opgeslagen. Wanneer de temperatuur in het buffervat onder een bepaald punt daalt, komt de warmtepomp in actie. De Smartgrid-functie wordt actief als er een interessante stroomprijs is en wanneer er veel elektriciteitsproductie van de zonnepanelen is. Op die manier werkt het buffervat als warmtebatterij. Een Smartgrid-ready warmtepomp kan zichzelf ook uitschakelen om op die manier het elektriciteitsnet te ontlasten.
©Darius' 4th Life Photography
EMS in de strijd tegen netcongestie
Slimme software helpt eveneens om netcongestie te voorkomen. Een EMS (energiemanagementsysteem) volgt de belangrijkste elektrische apparaten in huis. Deze intelligente verwerkingseenheid monitort via het internet de actuele dynamische energieprijzen en meet voortdurend het verbruik. Zo'n EMS kan een kastje in huis zijn, maar kan ook vanuit de cloud werken. In een volgende fase moet het EMS de belangrijke apparaten zoals de warmtepomp aansturen. Hiervoor is het belangrijk dat de warmtepomp de taal of het protocol van het EMS begrijpt en dat alle slimme warmtepompen dezelfde taal spreken.
Universele taal tussen apparaten
Om die reden is het S2-protocol door Europa als standaard uitgeroepen. Hierdoor kunnen apparaten zoals de warmtepomp voortdurend inspelen op het aanbod van duurzame energie in combinatie met dynamische tarieven. Nu is het nog wachten tot de overheden dit protocol verplichten in energie-intensieve apparaten (zoals met usb-c is gebeurd), zodat de fabrikanten het standaard in hun toestellen moeten bouwen.
Het S2-protocol zorgt ervoor dat slimme warmtepompen en andere grootverbruikers met elkaar communiceren en overleggen hoe ze met de beschikbare energie omgaan. Op die manier kan de warmtepomp bijvoorbeeld even wachten met het verzorgen van warm water om te douchen en voorlopig het buffervat aanspreken tot de zonnepanelen het meest produceren. Het gros van de warmtepompen die vandaag de dag worden geïnstalleerd is helaas nog niet slim schakelbaar, en dat is jammer, want die apparaten vergroten het probleem alleen maar.
©Aroma_Art
Slimme regeling beter voor de warmtepomp
Slimme regeling is niet alleen goed om netcongestie tegen te gaan. De regeling monitort tegelijkertijd de werking van de warmtepomp en vermijdt dat er te hoge afgiftetemperaturen ontstaan, waardoor het toestel gaat pendelen. Pendelen betekent dat de warmtepomp voortdurend in- en uitschakelt. Dat is niet alleen funest voor het rendement van de warmtepomp, maar ook voor de levensduur.
De regeling analyseert het elektrisch verbruik van de warmtepomp en speelt in op de beschikbaarheid van hernieuwbare energie, de beschikbare ruimte op het net en de dynamische energieprijzen. Hierdoor voorkomt men netcongestie zonder dat de bewoner aan comfort zal inboeten.
