Een warmtepomp hoeft het elektriciteitsnet niet te belasten
02.04.2024 Robert Jan van Egmond Programmamanager duurzame warmte en koude bij TKI Urban Energy
Bij het ontwerpen van een warmtepompoplossing voor een bestaande woning speelt netcongestie niet meteen een grote rol. Toch hou ik hier graag een pleidooi voor het ontwerpen van energierenovaties die zo netvriendelijk mogelijk zijn. Want vanaf het moment dat een woning op een warmtepomp draait is deze afhankelijk van het elektriciteitsnet geworden. En dan gaan de wetten van efficiënte warmteproductie van een warmtepomp gelden, uitgedrukt in de COP (coëfficiënt of performance). Hoe hoger de COP, hoe minder elektriciteit en hoe meer omgevingsbronnen worden gebruikt voor het produceren van warmte. Een hogere COP leidt niet alleen tot een lager elektriciteitsverbruik, maar ook tot een lagere piekbelasting op het elektriciteitsnet.
Vanuit het perspectief van de netbeheerder telt vooral een hoge gelijktijdigheid: veel apparaten die op hetzelfde moment stroom vragen. Zo hebben woningen het nooit in hun eentje koud en worden warmtepompen vaak zo gedimensioneerd dat deze op de koudste dag de woning net warm houden.
Dat betekent dat op zo’n dag de warmtepomp vrijwel de gehele dag moet draaien om warmte en warm tapwater te leveren. Het is dan vrijwel niet meer mogelijk om op de dag te schuiven, en bijvoorbeeld een uur eerder of later aan te gaan. Bij het ontwerpen van een systeem is het dus van belang deze koudste dag te bekijken.
Drie manieren waarop een warmtepomp het net beperkt kan belasten
Op welke manieren kan de belasting van het elektriciteitsnet door de warmtepomp op die koudste dag worden beperkt? Ik bespreek er hier drie:
Ten eerste door na te isoleren, kieren te dichten en energiezuinig te ventileren. Dit zorgt er voor dat de warmtevraag lager wordt en de zogenoemde aanvoertemperatuur wat verder omlaag kan doordat het afgiftesysteem (radiatoren en dergelijken) relatief overgedimensioneerd raakt door de lagere warmtevraag. Dit leidt vervolgens tot een lagere algehele elektriciteitsvraag en de lagere aanvoertemperatuur leidt bovendien tot een hogere COP en dus een lagere belasting van het elektriciteitsnet.
Ten tweede is het niet altijd mogelijk om isolatie- en, of ventilatiestappen te zetten omdat het bijvoorbeeld niet mag, technisch moeilijk is of heel duur ten opzichte van de gerealiseerde besparing. Het verbeteren van het afgiftesysteem is dan een volgende logische stap.
Vaak wordt er in combinatie met de warmtepomp dan meteen gedacht aan vloerverwarming. Maar met boosters (ventilatoren onder bestaande radiatoren) en lage temperatuurradiatoren en, of -convectoren kun je (deels) hetzelfde effect bereiken. Een lagere aanvoertemperatuur levert al snel een volle punt COP verbetering op en daarmee 20 tot 30 procent lagere elektriciteitspiek en -vraag.
Ten derde door te kiezen voor een andere bron dan omgevingslucht voor de warmtepomp. Een lucht-water-warmtepomp is afhankelijk van de buitentemperatuur. Op een koude dag is de temperatuur van de buitenlucht laag, met een lage efficiëntie van de warmtepomp tot gevolg.
Een zogenoemde water-water-warmtepomp gekoppeld aan een bodemlus of een (klein) bronnet zorgt voor een veel stabielere en hogere brontemperatuur, vooral ook op de kritische momenten voor het elektriciteitsnet. Met een dergelijke oplossing wordt het elektriciteitsnet zelfs tot een factor twee minder belast op kritische momenten.
Er zijn nog meer oplossingen
In de meeste Nederlandse huizen en gebouwen zal het mogelijk zijn om met een mix van bovenstaande strategieën de belasting op het elektriciteitsnet te beperken. Bovendien gaan in een wijk niet per morgen alle bewoners al over op een warmtepomp. Dat zal in veel gevallen een geleidelijk proces zijn.
Daarnaast zal in veel wijken het elektriciteitsnet verzwaard gaan worden. Al was het maar voor elektrische mobiliteit en zonnepanelen. Als het tempo van de uitrol van warmtepompen in de tijd en per wijk gespreid verloopt, is de kans dat de warmtepomp het probleem vormt klein. En als dat in gevallen nog heel lang duurt, dan is er altijd nog de hybride warmtepomp.