Grootschalige warmteopslag is de sleutel voor een duurzame en betaalbare energietransitie met inzet van 100% elektriciteit uit zon en wind. Dat is sinds 2010 de overtuiging van Linthorst uit Apeldoorn - installateur, energiebedrijf, warmtepompontwikkelaar en deelnemer in Hocosto, dat ondergrondse warmtebuffers maakt.  

Met warmteopslag is niet alleen een langere windstille periode in de winter te overbruggen, het is ook veel goedkoper dan elektriciteit opslaan in batterijen of waterstof, stelt technisch directeur Gijs Linthorst.

Tien keer goedkoper dan batterijen 

“Eén van de allergrootste energieverbruikers in de energietransitie is de elektrificatie van warmte, zowel in de industrie als de gebouwde omgeving”, licht Linthorst toe. “De hoeveelheid elektriciteit die daarvoor nodig is, is enorm. Het is daarom veel efficiënter om die elektriciteit op te wekken op de momenten dat er zon en wind beschikbaar is, deze om te zetten in warmte en die warmte op te slaan voor later gebruik.” 

Het is een factor tien goedkoper dan batterijen, houdt hij aan. Maar wat is de bron daarvan? “Ik zou willen dat ik hier eens een keer iets over zou lezen op internet.” Met andere woorden: dit onderwerp bevindt zich vooralsnog te weinig op de radar van de sector en beleidsmakers. 

Snelle rekensom 

Een snelle rekensom heeft hij wel paraat. “Kijk je naar de kosten van een normale warmtebuffer die warm water opslaat - simpel gezegd: een stalen tank met isolatie - dan kun je die afzetten tegen de thermische inhoud ervan. Deel je die thermische inhoud vervolgens door het rendement van een warmtepomp, dan weet je hoeveel kilowattuur aan elektrische opslag je indirect hebt. Dat kun je vergelijken met een batterij. En als je die sommetjes maakt, blijkt zo’n warmtebuffer vaak minimaal een factor tien goedkoper dan de huidige prijzen van batterijen.” 
 
Voor waterstof is dat nog zeer conservatief ingeschat, vervolgt hij. “Dat is misschien wel 40 tot 50 keer zo duur.” 

Groenpoort Veenendaal 

In de nieuwbouwwijk Groenpoort laat Linthorst zien hoe warmteopslag in de praktijk werkt. De 930 woningen die hier in totaal komen - de teller staat momenteel op zo’n 50 - krijgen een aansluiting op een warmte- en koudenet. Het lokale warmtebedrijf DEVO exploiteert dit net. 
 
In de wijk staat een energiecentrale met een water/water-warmtepomp (2250 kW) en een luchtwarmtepomp (650 - 1200 kW, afhankelijk van de buiten- en retourtemperatuur). Als back-up zijn er elektrische ketels (2 x 250 kW). Onder de grond zit een Hocosto-warmtebuffer van 1.500 m³. Dat is een modulair op te bouwen geïsoleerd aluminium frame waarin water met een temperatuur tot 90°C kan worden opgeslagen. 
 
Is er elektriciteit uit zon en wind beschikbaar, dan gaan de warmtepompen - aangestuurd door energiemanagementsoftware - volle bak warmte produceren en laden ze de warmtebuffer. Tijdens de piekmomenten op het elektriciteitsnet krijgen de woningen hieruit hun warmte en warm tapwater geleverd (aanvoertemperatuur 70°C). Met de buffer is het mogelijk om in de winter één tot anderhalve dag te overbruggen (uitgaande van de koudste dag van het jaar) en in de zomer twee weken. 

100% duurzaam van het net 

Die aanvoertemperatuur van 70°C staat in contrast met de koers richting lagetemperatuurverwarming en ZLT-bronnetten, waarbij per woning een individuele warmtepomp het laatste zetje geeft. Daarmee zijn weliswaar nauwelijks transportverliezen en hoge COP’s te halen voor de warmtepomp, en dus minder elektraverbruik. Maar de crux zit in die windstille periode in de winter, legt Linthorst uit. 
 
“Hoe zorg je ervoor dat je dan óók duurzame stroom afneemt? Daar zit het verschil met onze visie. Al zouden we 50% méér elektriciteit gebruiken, wat we overigens niet doen, we zijn in staat om 100% van die stroom duurzaam van het net te halen. Gebruik je in de winter alsnog stroom uit kolen of gas, dan bereik je je einddoel niet. Dat einddoel is wat ons betreft helder: hoe bouw je zo goedkoop mogelijk een systeem dat het hele jaar door kan draaien op de beschikbaarheid van duurzame energie?” 

Non-firm ATO 

De warmtebuffer is de reden dat de schop voor Groenpoort überhaupt de grond in kon. Zonder die buffer was het project vanwege netcongestie simpelweg niet van de grond gekomen. DEVO maakte daarom vooraf afspraken met Liander over een beperkte afname van elektriciteit op de piekmomenten tijdens de dag. Tussen 7.00 en 10.00 uur en 17.00 en 20.00 uur mag de energiecentrale in de wijk 250 kW verbruiken, oftewel per woning ongeveer 250 W in plaats van 500 tot 1700 W.  
 
De afspraken zijn vastgelegd in een non-firm ATO-contract. Dat is een overeenkomst zonder vaste (firm) transportcapaciteit, die netbeheerders in congestiegebieden kunnen aanbieden en waarmee de schaarse ruimte op het elektriciteitsnet efficiënter wordt benut. 

Inflexibiliteit 

Netcongestie is dus een belangrijke reden waarom grootschalige warmteopslag ineens komt bovendrijven als interessante oplossing. “Wij denken al jarenlang dat het niet anders kan”, zegt Linthorst. “Netcongestie zagen we al van mijlenver aankomen. En dat warmteopslag daarin een essentieel onderdeel zou worden.” 
 
Dit is wel een gevalletje ‘de wal die het schip keert’. Beleid in Nederland - inclusief alle regelgeving en subsidies - stuurt zonder uitzondering aan op inflexibiliteit, stelt Linthorst. “Dat begint bij de kerngedachte waar al het beleid op is gestoeld: dat een kilowattuur elektriciteit elk jaar duurzamer wordt en dat het moment van afname niet belangrijk is. Nederland is gebouwd op de assumptie dat we vanzelf naar CO₂-neutraliteit gaan. Er wordt niet reëel gekeken naar het eindsysteem dat we moeten bouwen.” 

Grootschalige warmtebuffering 

Dat besef wordt volgens Linthorst nog sterker op het moment dat 60 tot 70% van het elektriciteitsnet is verduurzaamd. “Die laatste 30 tot 40% zijn met afstand de moeilijkste stappen die we moeten zetten in het 100% verduurzamen van onze elektriciteitsvoorziening. Je kunt nadenken over batterijen en over waterstof. Maar als we niet investeren in grootschalige warmtebuffering, gaat het systeem op slot. Dan hebben we namelijk allemaal individuele warmtepompen die niet een week uit kunnen als het niet waait. Dan zitten we opgescheept met een inflexibel systeem en kunnen we niet anders meer dan investeren in waterstof, batterijen, kernenergie of andere oplossingen.” 
 
Hij besluit: “Met grootschalige warmteopslag besparen we veel kosten in het eindplaatje. Alleen moet je dan wel naar het eindplaatje kijken en niet naar de problemen van vandaag de dag. “