Hybride warmtepomp vermijdt overbelasting in elektriciteitsnet

Het gebruik van slimme, hybride warmtepompen kan een flinke impuls geven aan het energiesysteem. Doordat de moderne warmtepompen in staat zijn om overbelasting in het elektriciteitsnet vrijwel geheel te vermijden, leveren ze op lange termijn een kostenbesparing op en kunnen ze een belangrijke rol spelen als aanjager van de transitie naar duurzame energie.

Warmtepompen gebruiken elektriciteit om duurzame omgevingswarmte naar een hogere temperatuur te brengen voor de verwarming van ruimten en tapwater in huizen. In vergelijking met gasgestookte ketels bespaart dit kosten en energie en vermindert het de uitstoot van CO2. De door gas ingevulde warmtevraag verschuift dus naar het gebruik van elektriciteit.

Maar op de koudste winterdagen werkt dat minder goed en kan het gebruik van warmtepompen het elektriciteitsnet overbelasten, vanwege de gelijktijdige piekvraag die dan ontstaat. Dit is vooral een probleem in bestaande huizen en woonwijken. De flexibele hybride warmtepomp lost dit probleem op. Op de meeste dagen draait een hybride warmtepomp op elektriciteit. Maar op de koudste dagen kan de gekoppelde gasketel bijschakelen en hiermee het elektriciteitsnet ontlasten wanneer nodig.

Kenners zijn het al jaren met elkaar eens over de toegevoegde waarde van de hybride warmtepompen. Om inzicht te krijgen in hoe de technologie in de praktijk het beste toegepast zou kunnen worden besloten Gasunie en de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland een aantal maanden terug om onderzoek te doen naar het onderwerp. Hierbij stonden twee onderzoeksvragen centraal: wat is de maatschappelijke waarde van de flexibiliteit van hybride warmtepompen? En wat is de beste te voeren strategie voor de sector?

Voor het uitvoeren van het onderzoek schakelden de initiatiefnemers de hulp in van drie externe experts: organisatieadviesbureau Berenschot, energiespecialist DNV GL en Business Development Holland (BDH), een bureau gespecialiseerd in advies aan de installatie branche en energiesector. Om tot een antwoord te komen voerden de onderzoekers diverse simulaties en analyses uit rond energiescenario’s, aanstuurstrategieën en woningconfiguraties, waarbij ook een kleine warmtebuffer werd meegenomen.

De studie concludeert dat de hybride warmtepomp in vergelijking met een gewone CV-ketel – net als een volledig elektrische warmtepomp – tot mogelijk 100% CO2-reductie in de gebouwde omgeving kan realiseren. Dit is het geval wanneer de gebruikte elektriciteit (goed voor 80% van de jaarlijkse warmtevraag) duurzaam wordt geproduceerd en het gebruikte gas (20% van de warmtevraag) uit biomassa-reststromen komt (groen gas). Ten opzichte van een volledig elektrische warmtepomp heeft de hybride variant diverse voordelen, vooral op het gebied van kosten (“aanzienlijk lagere kosten”) en een lagere belasting van het elektriciteitsnet. Voor het realiseren van deze voordelen is intelligente aansturing geen voorwaarde, maar, slimme technologie kan wel extra voordelen brengen.

Van de vijf onderzochte strategieën bleek het vermijden van overbelasting in het elektriciteitsnet de beste strategie. “Met slimme sturing bleek overbelasting zelfs geheel te vermijden, zodat extra investeringen in het elektriciteitsnet niet nodig zijn. Als basis belasten hybride warmtepompen het elektriciteitsnet al veel minder dan een puur elektrische warmtepomp. Met een slimme sturing werkt dit nog beter en is overbelasting totaal te vermijden”, schrijven de auteurs*.

Voor de energiesector en netbeheerders brengt dit een groot voordeel met zich mee: hierdoor zijn extra investeringen in het elektriciteitsnet niet nodig. Voor de maatschappij als geheel ligt de waarde vooral in de rol die de slimme, hybride warmtepompen kunnen spelen in de energietransitie. “Door de combinatie van groen en gemakkelijk toepasbaar helpt een hybride warmtepomp de energietransitie te versnellen”, sluiten de onderzoekers af.

* De auteurs van het onderzoeksrapport ‘Flexibiliteitspotentieel van de hybride warmtepomp’ zijn Bert den Ouden, Peter Graafland en Rutger Bianchi (Berenschot); Peter Wagener en Paul Friedel (BDH); Irin Bouwman, Jan Willem Turkstra en Han Lemmens (DNV GL).