Elektriciteit en warmte

Laatst geactualiseerd in 2007

Bij elektriciteitsproductie komt warmte vrij (i). Het is dan ook wijs om elektriciteit daar op te wekken waar ook de warmte kan worden benut. Bij decentrale energieproductie kan dat zonder al te grote investeringen en transportverliezen. Het rendement van de energieomzetting wordt daarbij sterk vergroot. Om deze reden wordt in Europa decentrale elektriciteitsopwekking met “WarmteKrachtKoppeling” (WKK) (ii) gestimuleerd.

De huishoudelijke elektriciteitsvraag kent een stabiele groei van 1,5% per jaar (sinds 1988). De warmtevraag is dalend, o.a. dankzij invoering van de EPN (Energieprestatienorm).  Bron: ECN via www.energie.nl

WKK

Nederland kent een groot aandeel decentrale WKK, dit mede dankzij het fijnmazige aardgasnet (iii). De Gasunie speelt hierop in met ‘micro-WKK’; een nieuwe generatie HR-ketels die warmte en elektriciteit produceren. Voor bestaande woningen die aardgas gebruiken kan micro-WKK aantrekkelijk zijn. Er is sprake van enige rendementsverbetering waaronder  een bescheiden elektrisch rendement (15 %) (iv). Het warmterendement neemt echter wel af en de afhankelijkheid van het gasnet blijft bestaan. Zeker voor nieuwbouw liggen meer duurzame technieken voor de hand. Hier kan worden gewerkt met lagere temperaturen en kleinere vermogens. Het is dan zonde om gas te verstoken voor ruimteverwarming. Nieuwbouw kan juist relatief makkelijk op duurzame energiebronnen worden georiënteerd.

Elektriciteit centraal

De huishoudelijke vraag naar elektriciteit kent een stabiele groei van anderhalf procent per jaar. De warmtevraag neemt daarentegen af. Dit pleit ervoor de elektriciteitsvoorziening centraal te stellen in het ontwerp van Nieuwe Nutssystemen. In de huidige praktijk komt dat echter nauwelijks voor. Warmte en elektriciteit worden als verschillende diensten betrokken. Ook voor projectontwikkelaars zijn het verschillende vragen. Men kijkt niet waar beide vandaan komen en nog minder naar de onderlinge samenhang. Dat doet geen recht aan de intense samenhang tussen de elektriciteitsproductie en de beschikbaarheid van warmte. Met een stijgende elektriciteitsvraag is er zelfs een toenemend warmteoverschot. Energieverbruik louter om warmte op te wekken is vanuit de Nieuwe Nutsfilosofie ongewenst en overbodig. Warmte is er immers in overvloed. De uitdaging ligt bij beschikbaarheid van de warmte op de plek en het moment waarop deze benut kan worden. Dit is een belangrijke drijfveer achter decentralisering van de elektriciteitsvoorziening.

Meso schaal

De zon levert veel meer warmte in de zomer dan we in de winter nodig hebben. Duurzame warmte is er genoeg en met behulp van seizoensopslag in de bodem is die warmte ook te gebruiken in de winter. Met name in de glastuinbouw wordt hier inmiddels stevig op ingezet. De gebruikte technieken zijn robuust en bedrijfszeker. Er wordt gewerkt op een schaal die goed aansluit bij de behoeften van een woonwijk. De elektriciteitsvoorziening verdient echter nog de aandacht. Vooralsnog is die georiënteerd op aardgas. Nieuwe technieken worden echter verwacht die het mogelijk maken te differentiëren. Verschillende duurzame bronnen kunnen dan voor de elektriciteitsvoorziening worden ingezet. Deze voorzieningen werken optimaal op decentraal schaalniveau. Zo ontstaat een middenschaal: Geen individuele (micro) systemen en ook geen grootschalige industriële (macro) systemen, maar systemen die voldoende volume hebben om lokaal te produceren wat lokaal nodig is, en daarbij een maximaal duurzaam rendement geven.