Binnenland

Energiesysteem op de schop

Welke kant gaat het op met het energiegebruik? Blijft iedereen gas gebruiken of stappen huishoudens straks massaal over op elektriciteit? Voor netbeheerders zijn dat cruciale vragen waar ze het antwoord nu nog niet op weten.

21 June 2016 08:55Gewijzigd op 16 November 2020 04:24
beeld ANP, Koen Suyk
beeld ANP, Koen Suyk

Het energiegebruik in Nederland gaat de komende jaren flink op de schop. Steeds meer huishoudens wekken hun eigen energie op met zonnepanelen; en het gasverbruik zal dalen. Maar niemand weet hoe zelfvoorzienend mensen zullen worden; of ze straks mogelijk helemaal geen gasleiding meer nodig hebben.

Die onzekerheid stelt netbeheerders geregeld voor een dilemma: moeten ze die oude gasleiding vervangen of niet? „De nieuwe ligt er wel voor veertig jaar. Als een hele woonwijk in die periode overstapt op elektriciteit, moet zo’n investering veel sneller worden afgeschreven”, verklaart Sander Schouwenaar, manager innovatie bij netbeheerder Enexis in ’s-Hertogenbosch.

In het energieakkoord heeft de overheid vastgelegd dat in Nederland in 2020 14 procent van alle energie duurzaam opgewekt moet worden. „We hebben dus één zekerheid: onze energievoorziening zal duurzamer worden. Maar hoe dat vervolgens uitpakt, kan per straat verschillen. Wij weten niet welke vormen van energiegebruik uiteindelijk het populairst zullen worden. Dat hangt ook nog eens af van uitvindingen, innovaties en de voorkeur van de overheid.”

Er is geen oplossing voor duurzame energie die altijd en overal werkt, vervolgt de innovatiemanager. „Welke oplossing het beste uitpakt, hangt af van de plaatselijke situatie. Is er ergens een overschot aan industriële warmte, dan is het logisch dat daar in de buurt een warmtenet wordt aangelegd. In een agrarische omgeving kan een aansluiting op een groengasnet een betere keuze zijn.”

Hij vindt het met het oog op de toekomst belangrijk dat Enexis flexibel op allerlei nieuwe ontwikkelingen kan reageren. Om die reden heeft het bedrijf recent het boek ”Eindeloze energie” uitgebracht. Daarin heeft Enexis vier toekomstscenario’s uitgewerkt waarmee het bedrijf rekening houdt. In het ene regelt de burger het meeste zelf, in het andere houdt de overheid de touwtjes stevig in handen. In het ene is elektriciteit de enige energiebron, in het andere is er ruimte voor een mix van (groen) gas en elektriciteit.

„Zo kunnen huishoudens overstappen op 100 procent elektriciteit. Ze gaan ermee koken, het huis verwarmen en rijden een elektrische auto.”

Momenteel zijn er echter ook hybride verwarmingssystemen in opkomst, weet Schouwenaar. „Net als een hybride auto maken deze gebruik van elektriciteit en een verbrandingsinstallatie. Maar wanneer de warmtepomp niet genoeg kan leveren, springt de gasketel bij. In dat geval blijven we het gasnet gewoon benutten, en voorkomen we forse investeringen in het elektriciteitsnet die noodzakelijk zijn in wijken die volledig overstappen op elektriciteit.”

Bij dergelijke hybride installaties is het belangrijk hoe hoog de piekvraag in de winter is. Het elektriciteitsnet moet daar wel op berekend zijn. Deze zullen steeds meer computergestuurd worden en communiceren met de apparaten in huis. In een dergelijke smartgrid kunnen bij dreigende overbelasting van het elektriciteitsnet de gasketels eerder bijspringen. In dat geval zijn er minder grote investeringen in het net nodig.

Hybride systemen verlagen het gasverbruik met mogelijk 80 procent, maar de overstap op een volledig energieneutrale woning heeft de voorkeur van Schouwenaar. „Dat is de beste oplossing wanneer de overheid de CO2-uitstoot drastisch wil verminderen. Maar welke energiebron je ook aanboort, je zult moeten verduurzamen.”


Ameland als proeftuin

Ameland wil in 2020 energieonafhankelijk en CO2-neutraal zijn. „Het is mooi dat de Amelanders deze ambitie hebben, maar het is de vraag of ze haalbaar is”, meent Hans Overdiep, manager energietransitie bij gasgroothandel GasTerra. „Ik raad het Waddeneiland aan: ga twintig jaar vooroplopen in de energietransitie. Daar kun je ook trots op zijn.”

Het Friese Waddeneiland is momenteel proeftuin voor duurzame energieopwekking. Consortia van bedrijven voeren op het eiland met zijn 1650 huishoudens het ene project na het andere uit. „De aanpak op Ameland wordt dan een blauwdruk voor dorpen en kleine steden die willen overschakelen op duurzame energie”, verwacht Overdiep. „Ik wil gemeentebesturen uitnodigen: kom in 2020 naar Ameland.”

Centraal in de duurzame plannen van Ameland staat een zonnepark, het grootste van Nederland. Het is twaalf voetbalvelden groot en telt 23.025 zonnepanelen. „Er gingen stemmen op om er vijf van te bouwen. Ameland zou dan ook energieonafhankelijk zijn. Maar dan schuif je de ellende van overproductie in de zomer naar het vasteland. Alliander moet dan de stroomkabels enorm verzwaren. Bovendien is dit concept niet te kopiëren naar heel Nederland”, somt Overdiep zijn bezwaren tegen deze aanpak op.

„Met de installatie van brandstofcellen en hybride verwarmingssystemen, gekoppeld aan een smartgrid, en met groengasproductie, gaswarmtepompen en power-to-gastechniek bouwt Ameland aan een concept dat kleinere plaatsen wel zonder veel aanpassingen kunnen overnemen. Zo kunnen we de huidige energie-infrastructuur zo lang mogelijk gebruiken.”


Hybride verwarming

GasTerra is dit jaar begonnen met het plaatsen van hybride warmtepompen op Ameland. „Er staat er nu één, maar het moeten er meer dan duizend worden”, verklaart Hans Overdiep van GasTerra.

Een gewone, elektrische warmtepomp gebruikt elektriciteit om cv-water te verwarmen met warmte uit de buitenlucht, de ventilatielucht of uit een warmte-koudeopslag onder de grond. Een hybride warmtepomp is een combinatie van een hr-ketel en een kleine elektrische warmtepomp. Alleen als de warmtepomp de warmtevraag niet meer aankan, springt de gasketel bij. In de zomer kan een warmtepomp het huis ook koelen.

Overdiep: „De eerste hybride warmtepomp op Ameland draait naar volle tevredenheid. De techniek is rijp om deze grootschalig toe te passen. In 2020 moet driekwart van de huizen zo’n warmtepomp hebben.”

Het gebruik van een hybride warmtepomp vraagt wel om een andere manier van programmeren van de thermostaat. „Het systeem moet een paar uur van tevoren weten: zo komt de baas thuis en dan moet het warm zijn”, legt Overdiep uit. „Ik ben nieuwsgierig hoe het systeem in de praktijk uitpakt. Wanneer en hoe vaak springt het keteltje nog bij?”


Brandstofcel

Hoeveel stroom het grote zonnepark op Ameland produceert, is nogal variabel. Het weer speelt een grote rol en zelf een enkele wolk kan een flinke dip veroorzaken. Daarom is het park gekoppeld aan 45 brandstofcellen van 2 kilowatt. Zonnestroom heeft altijd voorrang op het net, maar de brandstofcellen –die aardgas direct omzetten in elektriciteit, water en CO2– vangen tijdelijke tekorten op.

Momenteel draaien de brandstofcellen nog op aardgas, geeft Hans Overdiep van GasTerra aan. „Ze hebben een hoog rendement van 85 procent. Het is de bedoeling dat ze in de toekomst gaan draaien op groen gas uit rioolwaterzuiveringsinstallaties.”

In de praktijk hebben brandstofcellen een lange opstarttijd. En dat is niet handig als ze snel moeten bijspringen wanneer er een wolk voor de zon schuift.

„Daarom combineren we de brandstofcellen met een klein accupakket. Dat fungeert ook als buffer om plotselinge pieken in de elektriciteitsvraag op te vangen”, verklaart Overdiep. „Stel je voor dat de magnetron, de waterkoker, de wasmachine, de wasdroger en de stofzuiger tegelijk worden aangezet. Dat levert een gemene piek op. Ik kan me daarom voorstellen dat alle woningen in de toekomst een accupakket zullen krijgen in de meterkast.”


Power-to-gas

Het project Power-to-gas van energiebedrijf Eneco, netbeheerder Stedin en GasTerra heeft ook alles te maken met het grote zonnepark op Ameland. Het grote probleem van duurzame energie is: Waar moeten de elektriciteitsoverschotten heen? Een manier is om er –met elektrolyse in brandstofcellen– waterstofgas van te maken.

In het project werd het waterstof gemengd met aardgas in een verhouding van 1:5. „De gastoestellen en de cv-ketels draaien probleemloos op dit mengsel. We hebben geen enkel schadegeval gehad”, stelt Hans Overdiep, manager energietransitie bij GasTerra. „Ik kan me voorstellen dat we de overtollige energie van windmolenparken in de toekomst ook gaan inzetten voor de productie van waterstofgas.”

In plaats van het waterstof direct toe te voegen aan het aardgasnet, kan het ook reageren met CO2 dat vrijkomt bij het vergisten van rioolslib in een rioolwaterzuiveringsinstallatie. Daarbij ontstaat methaan oftewel synthetisch aardgas. Overdiep: „Deze techniek draait momenteel heel goed bij het Energie Transitie Centrum (EnTranCe, onderdeel van de Energy Academy Europe) in Groningen. En hoe we al dat methaan in kleine lege gasvelden moeten opslaan, weten we wel.”


Gaswarmtepomp

Op Ameland draaien momenteel twee gaswarmtepompen van energieconcern Eneco. Ze verwarmen én koelen het Kennis en Innovatiecentrum (KIC) op het Waddeneiland. De warmtepompen hebben een hoog rendement van 140 tot 150 procent. Voor de verwarming onttrekken ze warmte aan de buitenlucht.

„Het zijn eigenlijk kleine automotoren die met aard-, groen of synthetisch gas als brandstof een warmtepomp aandrijven. Ze bieden een goedkope oplossing om gas in te zetten voor de verwarming van gebouwen”, zegt Hans Overdiep van GasTerra. „Of het de beste oplossing is om energie op te wekken, weet niemand. Maar het is goed om de techniek af te tasten en de plussen en de minnen ervan op een rij te zetten. Van tevoren weet niemand hoe de techniek zal bevallen.”


Zie ook:

Batterij voor in de wijk
Warmte bewaren voor de winter
Zonnestroom van landbouwgrond
Slim stroom sturen

RD.nl in uw mailbox?

Ontvang onze wekelijkse nieuwsbrief om op de hoogte te blijven.

Hebt u een taalfout gezien? Mail naar redactie@rd.nl

Home

Krant

Media

Puzzels

Meer