Klaar voor de toekomst met nieuwe generatie warmtenetten
Collectieve warmte is onmisbaar voor een succesvolle energietransitie in Nederland. In 2040 wil Ennatuurlijk 100% duurzame warmte leveren aan bestaande en nieuwe klanten. Daarom wordt hard gewerkt aan de verduurzaming van de huidige warmtenetten. Technologieontwikkelaars Stef Boesten en Lotte Pleging van Ennatuurlijk vertellen hoe Ennatuurlijk de complexe transitie naar vierde generatie warmtenetten aanpakt en wat de toegevoegde waarde is voor de klant.
In 2050 wil Nederland van het aardgas zijn. Voor zo’n 40% van de bebouwde omgeving is collectieve warmte het meest logische en betaalbare duurzame alternatief. Stef: “Maar veel warmtenetten zijn nu nog niet duurzaam genoeg of hebben duurzame bronnen die achterhaald zijn. Warmtekrachtkoppeling (WKK) was vroeger bijvoorbeeld heel duurzaam, omdat je daarmee gelijktijdig warmte en stroom kon produceren. Maar groene stroom is tegenwoordig duurzamer dan stroom van een WKK. Ook zal warmte uit afvalcentrales en uit industrie, wat we nu veel gebruiken, schaarser worden omdat we naar een circulaire wereld gaan. Kortom, deze derde generatie netwerken heeft een upgrade nodig.”
Van één bron naar meerdere decentrale bronnen
Sinds 2020 is de ontwikkeling van vierde generatie netten in volle gang. Lotte: “De derde generatie warmtenetten zijn met name hoge temperatuur netten (85-120 °C) die afhankelijk waren van één grote centrale bron. De vierde generatie warmtenetten leveren een lagere temperatuur warmte en bieden ruimte aan meerdere bronnen. Omdat duurzame energie relatief schaars en duur is, moeten deze netten efficiënter zijn dan hun voorgangers. Ook staan ze niet op zichzelf, maar zijn ze onderdeel van een geïntegreerd smart energy systeem, waarin warmte-, elektriciteit- en gasnetwerken nauw met elkaar samenwerken. En heel belangrijk: een vierde generatie net is niet mogelijk zonder samenwerking met de klant: de hoeveelheid warm water en de temperatuur die ze nodig hebben voor comfortabel wonen heeft grote impact op ons netwerk."
Vijf speerpunten voor een nieuwe manier van omgaan met warmte
Voor de transformatie naar een vierde generatie net hoeven de huidige warmtenetten niet vervangen te worden. Stef: “De techniek is goed. Waar het om gaat is dat we er op een nieuwe manier mee omgaan. Daarvoor hebben we vijf speerpunten geformuleerd: ‘de dragers voor duurzaamheid’, die alle vijf even belangrijk zijn voor de verduurzaming en onderling samenhangen.” Deze vijf speerpunten zijn:
1. Duurzame opwek, gekoppeld aan groene stroom
2. Laagste netwerktemperatuur
3. Efficiënt gebruik netwerken en bronnen
4. Datagedreven netbeheer
5. Samenwerken met de klant
Duurzame opwek, gekoppeld aan groene stroom
Een essentiële stap naar een vierde generatie warmtenet is het ontwikkelen van hernieuwbare bronnen. Lotte: “We gaan duurzame warmte opwekken uit hernieuwbare bronnen, zoals warmte uit oppervlaktewater (aquathermie), aardwarmte (geothermie) of bodemwarmte. De warmtepompen, WKO’s, aquathermiesystemen die we daarvoor nodig hebben verbruiken stroom. Stroom die nu nog niet 100% duurzaam is. Maar hoe groener de stroom wordt, hoe duurzamer het gebruik van deze technieken zal worden. In onze verduurzamingsplannen sorteren we daar op voor. We kunnen deze bronnen bijvoorbeeld inzetten op het moment dat stroom het duurzaamst is, dus als de wind waait en de zon volop schijnt. Op die momenten kunnen we onze buffers vullen met duurzame warmte én helpen we het elektriciteitsnet in balans te houden.”
Zo laag mogelijke nettemperatuur
De komende jaren zetten we alle stappen die nodig zijn om de temperatuur van de warmtenetten omlaag te krijgen. Stef: “De meeste hernieuwbare bronnen leveren warmte van een lagere temperatuur. Willen we die efficiënt kunnen inkoppelen, dan moet de temperatuur van het net omlaag. Een lagere nettemperatuur is ook efficiënter, omdat er minder warmteverlies is bij het transport van de bron naar de huizen. Volgens WarmingUp!, een innovatieprogramma van de warmteketen, is 65 °C voldoende om 95% van de woningen behaaglijk te verwarmen, zelfs bij min 10 °C. Dat is ook warm genoeg voor warm kraanwater. Warmer hoeft niet.”
Efficiënter gebruik van netten en bronnen
Verduurzaming betekent ook slimmer omgaan met het warmtesysteem. Stef: “Onze warmtenetten hebben nu nog relatief veel warmteverlies. Dat gaan we omlaag brengen door optimalisatie van netten en bronnen met behulp van slimme beheerdata. Ook maken we het systeem efficiënter door bijvoorbeeld buffers te gebruiken om pieken in de vraag op te vangen, zodat de bron zo gelijkmatig mogelijk kan draaien. Dit hebben we bijvoorbeeld in Eindhoven zo geregeld.
Ook goed uitkoelen is belangrijk. Hoe groter het verschil is tussen aanvoertemperatuur en de retourtemperatuur (na gebruik van de warmte door de klant), hoe efficiënter het systeem werkt. Bij efficiëntie kijken we ook verder dan ons eigen warmtenet. We zijn onderdeel van een groter energiesysteem en wat wij doen mag geen negatieve impact hebben. Dat betekent dat we elektriciteit gebruiken als het beschikbaar is en niet als er tekorten zijn.”
Data gedreven netbeheer als basis
Optimaliseren, afstemmen, doorrekenen, slim beheren. Het is onmogelijk zonder goede data. Lotte: “Ons doel is slimme systemen die we op basis van real time data optimaal kunnen aansturen. Op dit moment zijn we druk bezig met de uitrol van de slimme meter waarmee we real time inzicht krijgen in het verbruik. Ook gebruiken we operationele techniek zodat we onze netten en installaties kunnen monitoren. Hierdoor konden onze collega's in Hengelo bijvoorbeeld met Gradyent een “digital twin” (een digitale kopie) maken van het warmtenet. Daardoor kunnen ze optimalisaties eerst in een virtuele omgeving testen en vergelijken met de echte prestaties van het net. Zo kunnen we netten beter beheren en slimme toepassingen mogelijk maken. En ook zelf slimmer werken: hoe beter de data, hoe beter de beslissingen.”
Als klant ben je onderdeel van het warmtenet
Zonder samenwerking met de klant is verduurzaming niet mogelijk. Lotte: “Als klant ben je niet langer alleen afnemer, maar maak je onderdeel uit van het warmtenet. Willen we de nettemperaturen omlaag kunnen brengen en de netten efficiënter maken, dan moeten we afspraken kunnen maken over de gewenste aanvoertemperatuur en de uitkoeling. Daarom zijn we hard aan het werk om onze klanten inzicht te geven in hun warmtegebruik en willen we ze in de toekomst meer bewust maken van hun impact op het warmtenet, bijvoorbeeld met adviezen hoe ze hun retourtemperatuur zo laag mogelijk maken. Verder geldt: hoe lager de retourtemperatuur, hoe efficiënter het net en hoe meer klanten we op duurzame warmte kunnen aansluiten.”
Klant als energieleverancier in de vijfde generatie
Parallel werkt Ennatuurlijk ook al aan de ontwikkeling van een vijfde generatie net, speciaal voor nieuwbouwprojecten. Stef: “In een vijfde generatie net is ook de uitwisseling van koude en warmte tussen klanten mogelijk. Klanten zijn hierin dus afnemer en leverancier tegelijk en maken gebruik gebruik van elkaars overcapaciteit via een Smart Grid waarin vraag en aanbod zorgvuldig op elkaar worden afgestemd. Ennatuurlijk fungeert niet langer als energieleverancier, maar als Energie Service-organisatie (EScO). Vijfde generatie netwerken worden de allerduurzaamste manier om nieuwbouw van warmte en koude te voorzien. We verwachten dat we binnen twee tot drie jaar de eerste wijken op een vijfde generatie net kunnen aansluiten.”
