Slim inzetten warmtepompen en warmtenetten maakt elektriciteitssysteem duurzamer

Het slimmer inzetten van warmtepompen en warmtenetten kan in theorie veel flexibele elektriciteitsvraag opleveren: in uren met weinig duurzame elektriciteit kan een deel van de warmtesystemen tijdelijk pauzeren en in uren met veel elektriciteit uit zon en wind kunnen de warmtesystemen juist extra verwarmen. Dit kan in 2030 al 0.5 tot 1 GW tijdelijke flexibiliteit opleveren. Hiervoor moeten warmtepompen slim aangestuurd kunnen worden. Daarnaast moeten de juiste voorwaarden worden gesteld, zodat het slimmer inzetten van warmtesystemen (financieel) nog aantrekkelijker wordt voor eigenaren van deze systemen.

Dit blijkt uit het rapport 'Warmtetransitie en Energiesysteem', dat TenneT samen met een aantal marktpartijen heeft opgesteld in het kader van het E-TOP programma. Hieronder een samenvatting van dit rapport.

Toenemende flexibiliteit door weersafhankelijke bronnen
Flexibele vraag wordt steeds belangrijker in het elektriciteitsnet en -systeem. Het maakt meer CO2-reductie mogelijk, door zoveel mogelijk gebruik te maken van beschikbare elektriciteit uit zon en wind op de momenten dat die er volop is, en zo weinig mogelijk op de uren waarop gascentrales de meeste elektriciteit produceren. Ook kan flexibele vraag bijdragen aan snellere verduurzaming door piekbelasting af te vlakken als de capaciteit van het elektriciteitsnet dreigt te worden overschreden.
In 2030 is landelijk een groot vermogen aan nieuwe flexibiliteit nodig, vele gigawatts aan flexibele elektriciteitsvraag en opslag. Deze flexibiliteit is nodig om variabele opwek uit zon en wind maximaal te gebruiken in uren van overvloed, en de elektriciteitsvraag te verlagen in uren zonder elektriciteit uit zon en wind. Daarmee kan bijvoorbeeld de CO2-uitstoot van gascentrales verder worden verlaagd. Van belang is de keuze voor warmtesystemen die flexibel kunnen worden gestuurd.
Aan de andere kant kan het toepassen van inflexibele warmtesystemen op koude dagen leiden tot een hoge piek in de elektriciteitsvraag. Als dat samenvalt met een week met weinig elektriciteit uit wind- of zonneparken, dan kan dit veel elektriciteit vragen uit back-up centrales .

Slim aansturen draagt bij aan betaalbaarheid en CO2 reductie
Het piekvermogen kan lager worden als we de warmtepompen slim kunnen aansturen. Een warmtepomp kan tijdelijk terugschakelen, terwijl een goed geïsoleerde woning nog enige tijd voldoende warm blijft. Hybride warmtepompen zijn nog flexibeler omdat deze bij elektriciteitstekorten tijdelijk kunnen terugvallen op gas. Zo wordt de piekvraag naar elektriciteit verlaagd en blijven woningen warm.
Maar er gaan ook dagen komen met een overvloed aan elektriciteit uit zon en wind, meer dan de elektriciteitsvraag. Dan kunnen warmtenetten met elektrische boilers en warmteopslag een belangrijke rol spelen. De warmteopslag wordt gevuld zodat deze duurzame energie op een volgende dag duurzaam woningen kan verwarmen.
Deze regelbare (flexibele) elektriciteitsvraag voor warmte draagt bij aan CO2 reductie door zoveel mogelijk de elektriciteit te gebruiken in uren met overvloedige wind en zon, en zo min mogelijk in de uren met grotendeels gasgestookte elektriciteit.
Dit helpt om de energierekening van consumenten in de toekomst niet hoger te maken dan nodig. Dit voordeel kan door een contract met flexibele prijzen met de leverancier of een korting bij het ter beschikking stellen van flexibiliteit. Deze voordelen zijn de eerstkomende jaren nog klein maar groeien richting 2030 en blijven groeien met meer elektriciteit uit zonne- en windparken. Aan de andere kant leiden inflexibele elektriciteitsvraag of warmtesystemen met een hoog piekvermogen juist tot additionele kosten voor netverzwaring en back-up vermogen voor koude winterweken zonder zon of wind. Warmtesystemen worden voor vele jaren geïnstalleerd en daarom loont het om flexibele opties vooraf te stimuleren.

Samenwerking
Op dit moment worden plannen voor het verduurzamen van warmte en elektriciteit nog los van elkaar bedacht. Het is van belang dat de kansen voor flexibiliteit in het elektriciteitssysteem gaan meetellen in de klimaatplannen. In het Klimaatakkoord is het belang van een slimme regeling voor warmtepompen en andere nieuwe stroomverbruikers zoals laadpalen al opgenomen.

Versnellen van de energietransitie
De studie 'Warmtetransitie en Energiesysteem', waar verschillende partijen aan hebben bijgedragen, is uitgevoerd in het kader van het E-TOP programma. Dit programma is eind 2019 gelanceerd om samen met partners en stakeholders in het energiesysteem te werken aan het versnellen van de energietransitie. Het E-TOP programma bestaat uit een jaarlijks evenement waarin de dialoog wordt gezocht met de verschillende stakeholders in het energiesysteem. Aansluitend zijn er twee werkgroepen aan de slag gegaan om twee verschillende thema’s nader uit te diepen. De eerste werkgroep is aan de slag gegaan met het onderwerp Flexibiliteit en Warmte in de Gebouwde Omgeving. De tweede werkgroep met het onderwerp Elektrificatie en het Toekomstige Vraagprofiel. Dit rapport is opgesteld door TenneT, met inbreng van  deze eerste werkgroep. Deze bestond uit experts uit energiebedrijven, netbeheerders, techniek en installatie-branche en kennisinstellingen