Netcongestie. Kranten en vakbladen staan er vol mee. Potentiële en bestaande eindgebruikers van elektrische opwekkers (zonnepanelen) of apparaten (elektrisch vervoer, warmtepomp, inductie-kookplaat etc.) worden er bang voor gemaakt. Eén van de vraagstukken in dit uitermate complexe transitievraagstuk is de beperking van de elektriciteitsvraag op piekmomenten.

Zoals ook al eerder beschreven is bodemenergie daarbij een deel van de oplossing, omdat:

(1) een warmtepomp met bodemenergie een rendement op elektrische energie ((S)CoP) heeft aan de bovenkant van het warmtepompen-spectrum en daarmee een relatieve kleine piekvraag heeft
(2) warmtepompen in het algemeen zéér geschikt zijn voor ‘load shifting’ door een voorschot te nemen op een verwachte vraagpiek of ‘even te wachten’ tot na die piek
(3) omdat men met bodemenergie passief kan koelen in de zomer hetgeen nauwelijks elektriciteit vraagt
(4) ten slotte kan bodemenergie fungeren als thermische batterij door ‘power-to-heat’ op momenten dat er juist een periodiek overschot aan elektriciteit is

Van fossiel naar duurzaam opgewekte elektriciteit

Het is nogal ‘een dingetje’, een verbouwing van ons elektriciteitsnet vanwege de energietransitie. Eén van de basisprincipes van de Nederlandse energietransitie is namelijk een switch van het verbranden van fossiele brandstoffen naar duurzaam opgewekte elektriciteit. Om daarmee voorheen ‘fossiele’ functies te elektrificeren. Om dus onze gebouwde omgeving ‘elektrisch’ te verwarmen (én te koelen), voor eigen vervoer, om goederen te transporteren en nog veel meer.

De voorwaarden voor het goed functioneren van het elektriciteitsnet – spanningsniveau, frequentie van de wisselspanning, aansluitingen, invoer en afname etc. – zijn wettelijk vastgelegd in de Netcode elektriciteit. Historisch is het Nederlandse elektriciteitsnet aangelegd om centraal te worden gevoed vanuit kolen- of gasgestookte centrales.

Hoogspanning, middenspanning en laagspanning

Via langeafstand bovengrondse hoogspanningsleidingen (380 of 220 kV) wordt de elektriciteit naar regionale, meestal ondergrondse middenspanningskabels getransporteerd. Dit betekent dat de hoogspanning in meerdere stappen uiteindelijk naar lokale, eveneens ondergrondse, laagspanningskabels in de ‘haarvaten’ van het net te gaan, op 400 Volt (3 fasen)/230 Volt (1 fase).

Van centrale naar lokale opwek

Gascentrales zijn flexibel om vraag en aanbod van elektriciteit op elkaar af te stemmen. Nachtstroom was goedkoper vanwege de structurele basisproductie van kolencentrales, waarbij er ’s nachts  minder is vraag dan overdag. Anno 2024 is dit historische ontwerp zwaar achterhaald. Elektriciteit wordt meer regionaal en lokaal opgewekt met zon en wind, hetgeen erg weersafhankelijk is en ook rechtstreeks in de ‘haarvaten’ wordt ingevoed uit PV-panelen, en in het middenspanningsnet uit wind en zon-op-land.

Netcongestie is de verzamelnaam van diverse capaciteitsproblemen met diverse oorzaken en gevolgen en die dus vraagt om meerdere oplossingen. We zullen ons hier beperken tot het laagspanningsnet omdat (warmtepompen met) bodemenergie op dit niveau invloed heeft.

Actieagenda netcongestie laagspanningsnetten

Een actieagenda netcongestie laagspanningsnetten werd opgesteld onder leiding van het ministerie van EZK, in samenspraak met de stakeholders inclusief de NVDE mede namens Vereniging Warmtepompen en Branchevereniging Bodemenergie. In deze actieagenda wordt zonder discriminatie van de bron gekeken naar de warmtepomp om flexibiliteit te bieden voor ‘load shifting’, om zo het comfort van de eindgebruiker niet of nauwelijks te schaden maar het elektriciteitsnet wel op piekmomenten te ontlasten. “Slimme en aanstuurbare apparaten worden de norm”, is het adagium. De acties die specifiek op warmtepompen betrekking hebben, zijn:

Wat is er nodig voor een flexibel systeem?

Feitelijk doordat de netbeheerders het issue niet tijdig hebben opgepakt, terwijl reeds in 2007 de elektrificatie werd ingezet als dé strategie van de energietransitie in de gebouwde omgeving, wordt vooral ingezet op hybride warmtepompen. De reden hiervoor is dat deze t.a.v. elektriciteit ultiem flexibel zijn: in principe kunnen hybride warmtepompen geheel overgaan op aardgas bij (dreigende) congestie.

De branche neemt echter ook verantwoordelijkheid door mee te werken aan flexibiliteit in all-electric warmtepompconcepten. Het is cruciaal dat hierbij internationaal geharmoniseerde maatregelen worden geïmplementeerd. Daarom zijn wij tevens betrokken bij de aanstaande code-of-conduct on Energy Smart Appliances die OEM’s uitnodigt om in april 2024 te tekenen voor het op de markt brengen van ‘te monitoren en aan te sturen’ warmtepompen. Om dit geharmoniseerd te kúnnen doen zijn twee eerdere vragen te beantwoorden namelijk:

(1) wat is de systeemarchitectuur en
(2) welke data is of komt er beschikbaar van de netbeheerder waarop de warmtepomp (via een energy management systeem) zal kunnen reageren?

Binnen het te bouwen flexibiliteitssysteem zal de relatief betere prestatie van bodem-warmtepompen zich gaan bewijzen!