De warmtetransitie versnellen? Wissel lokaal warmte en koude uit!

Duurzame Gasnetwerken Stedin

Netbeheerder Stedin presenteerde eerder dit jaar een verkenning naar een aardgasvrije warmtevoorziening. Daarin trekt zij de conclusie dat er nog onzekerheid bestaat over wat per buurt het beste alternatief is voor aardgas.

Vragen bij het onderzoek

Er is gekeken naar drie opties: all-electric, een warmtenet of een gasnet met duurzaam gas (zie onderstaande figuur). Voor slechts 19% van het aantal woningen in het voorzieningsgebied van Stedin/Enduris, is men er zeker over welke oplossing daar ‘indicatief of zeker’ optimaal is. Opvallend is dat zowel warmtenetten als gasnetten met duurzaam gas hoog scoren. Samen zouden zij 90% van deze woningen moeten gaan verwarmen, all-electric scoort slechts 10%. Het onderzoek roept een aantal belangrijke vragen op: is er wel voldoende duurzaam gas beschikbaar voor zoveel buurten en zijn er wel voldoende duurzame warmtebronnen beschikbaar voor al die warmtenetten?

Door onderzoeksmethode is de analyse beperkt bruikbaar

Stedin maakt gebruik drie bestaande modellen: Cegoia (CE Delft), Vesta-MAIS (PBL) en het Energietransitiemodel (Quintel Intelligence). Daarnaast is de toegepaste visualisatie een krachtig instrument.

Figuur 1 – resultaten van het openingsbod in het verzorgingsgebied

Het combineren van drie modellen heeft echter ook een nadeel, namelijk vertroebeling van de resultaten die optreedt bij combinatie van de uitkomsten van de drie modellen. Stedin licht helder toe hoe de middeling van de uitkomsten tot stand komt, maar gaat voorbij aan de vraag hoe realistisch de uitkomsten zijn als de betreffende optie daadwerkelijk moet worden geïmplementeerd in de betreffende buurten.

1. De beschikbaarheid van groengas en groene waterstof

Het eerste scenario gaat uit van ruime beschikbaarheid van o.a. groengas en groene waterstof. Uit diverse inschattingen blijkt echter dat er in heel Nederland naar verwachting maximaal 1,5 miljard kuub per jaar aan groen gas (=biogas van ‘aardgaskwaliteit’) beschikbaar is. Op een totaal huidig aardgasverbruik van ca. 40 miljard kuub per jaar is dat  nog geen 4%. Groene waterstof is op dit moment vrijwel niet beschikbaar. De vraag is hoe reëel het is dat dit binnen 10 jaar wel het geval is. Stedin geeft zelf ook toe dat dit scenario niet waarschijnlijk is. Naarmate de opwekking van duurzame elektriciteit stijgt, zou het aanbod van duurzame waterstof wel kunnen stijgen. Maar dan nog zijn er argumenten om deze waterstof in te zetten op plaatsen waar een hoge temperatuur nodig is (> 1000°C) waarvoor geen alternatieven aanwezig zijn zoals in de industrie.

2. Isolatiemaatregelen wellicht onvoldoende lonend

Stedin neemt ook isolatiemaatregelen mee in de analyse. Hierbij is het uitgangspunt dat de te nemen maatregelen zich terugverdienen door lagere energiekosten. In de startanalyse is het uitgangspunt isoleren tot schillabel B. In de toekomst zullen de kosten van energie anders zijn dan nu. Doordat aardgas nu nog goedkoop is, kan isoleren wellicht onvoldoende lonend zijn. Hierdoor zal -wellicht onterecht omdat de gasprijs waarschijnlijk nog gaat stijgen- de keus vallen op inzet van duurzame gassen. Stedin geeft aan dat zij de optimalisatie maken op basis van het woningtype, maar op welke manier dit gedaan wordt is niet helemaal duidelijk.

3. Aandacht voor de vraag naar warmte én koude

Ten slotte besteedt Stedin geen aandacht aan de vraag naar koude. Dat is niet terecht omdat in sommige buurten die vraag al gelijk is aan de helft van de warmtevraag en in een warmere toekomst alleen maar toeneemt. Zeker in de Randstad, die een groot deel uitmaakt van het verzorgingsgebied van Stedin, is de bebouwingsdichtheid hoog. Hier zal een groeiende behoefte aan koude ontstaan. De levering van koude kan zeker ook interessant zijn als warmte en koude elkaars evenknie zijn in slimme warmtenetten die op lage temperatuur draaien: vijfde generatie warmte- en koudenetten. Deze netten vormen een serieus alternatief voor buurten waarvoor geen groen gas of groene waterstof beschikbaar is en waar geen hogetemperatuur-warmtebronnen mogelijk zijn.

Smart thermal grids: 5GDHC

Vijfde generatie warmte- en koudenetten, in het Engels ook wel tot 5GDHC afgekort, zijn een nieuwe ontwikkeling op het gebied van warmte- en koudenetten (zie onderstaande figuur). Een 5GDHC is een ‘smart thermal grid’ waar verwarmd wordt met aanvoertemperaturen lager dan 50 graden Celsius. Ter vergelijking: conventionele warmtenetten kennen vrijwel altijd een aanvoertemperatuur van 70 tot 120 graden Celsius. Via decentrale warmtepompen, geplaatst nabij of bij de eindgebruiker, wordt energie uitgewisseld via op het net en worden er energiestromen opgewekt op basis van de behoefte van de klant. Daardoor kan er op grote schaal gebruik worden gemaakt van lagetemperatuur-restwarmte van datacenters, supermarkten, industrie, etc. De energie die niet direct bruikbaar is wordt bij voorkeur opgeslagen zodat hij niet verloren gaat, bijvoorbeeld in buffervaten of in de bodem.

Figuur 2 – voorbeeld van een 5GHDC

Iedere afnemer van warmte veroorzaakt een koude retourstroom en vormt zo een bron van koude voor een andere afnemer, en andersom. Lokaal kan in veel situaties in 25% tot 50% van de energievraag voor verwarmen en koelen worden voorzien, zonder enige vorm van externe toevoer!

De potentie van lagetemperatuurnetten worden in de startanalyse van ECW niet volledig in beeld gebracht, doordat lokale brondata slechts zeer beperkt deel uitmaakt van deze analyse. De gebruiker (lees: gemeente) moet deze data zelf aanleveren. Zolang er geen lokale bronnen van lage temperatuur zijn ingevoerd, laat de startanalyse voor de betreffende buurt niet de ware kansen zien van een LT-net. Ook Stedin heeft deze omissie gesignaleerd en geeft aan in 2021 met een verbeterde versie te zullen komen. Dit zal ertoe bijdragen dat de discussie kan gaan over onderlinge warmte- en koudeuitwisseling en (seizoens)opslag.  

Drie handreikingen

  • De resultaten van dit onderzoek zouden nog beter tot hun recht komen wanneer Stedin gegevens benut over het lokale warmte- en koudeaanbod en de koudevraag. Het zou goed werken als de netbeheerder en de gemeenten die in kaart gaan brengen. Ga hierbij uit van het feit dat iedere woning, bedrijfsgebouw, kantoor, in potentie een afnemer en dus potentiële bron van koude en warmte is!
  • Onderzoek als tweede stap de mogelijkheden voor warmte- en koudeopslag (in buffervaten en in de bodem) en neem dit mee in de kostenanalyse.
  • Bekijk vervolgens als derde en laatste stap hoeveel energie er nog moet worden toegevoegd uit externe bronnen en hoe deze zo duurzaam mogelijk kan worden gegenereerd.

Meer over D2Grids en 5GDHC lezen? 

D2Grids is een nieuw project dat de 5e generatie stadsverwarmings- en koelingsnetwerken (5G DHC) in heel Europa moet opschalen. Bekijk dan ook alle artikelen over D2GRIDS (‘demand driven grids’) die op deze pagina verzameld zijn. D2GRIDS is een nieuw project dat de vijfde generatie stadsverwarmings- en koelingsnetwerken (5G DHC) in heel Europa moet opschalen. Als eerste bij de vijf proeflocaties: BrunssumParijs-SaclayBochum, Glasgow en Nottingham. Maar ook bijvoorbeeld in Vlaanderen. D2GRIDS (afkorting voor ‘demand driven grids’) is een project van Interreg NWE, gecoördineerd door Mijnwater.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *