Onmisbaar in de energietransitie

Het gezegde ‘het kind met het badwater weggooien’ was nog nooit zo toepasselijk. Beleidsmakers en milieuorganisaties willen ons land gasloos maken. Het afdanken van onze gasinfrastructuur zou wel eens de grootste fout in onze energietransitie kunnen zijn. “Gas is namelijk een bijzonder waardevolle energiedrager, en representeert ook een infrastructuur die essentieel is in de transitie waarin we alleen nog duurzame energiebronnen gebruiken”, zegt Chiel Boonstra, directeur en oprichter van Trecodome.

Bij de energiebesparingsdoelen die in Parijs internationaal zijn afgesproken, gaat het om CO2-reductie. Als we onze energievoorziening in 2050 volledig duurzaam willen maken, dan moeten we in de komende 33 jaar toe naar een energiesysteem dat geen CO2 meer uitstoot. “Dat betekent dus niet direct dat we afscheid moeten nemen van bepaalde energiedragers, zoals elektriciteit, warmte of gas. Het is echt een zorgwekkende ontwikkeling dat gas de nationale kop van jut dreigt te worden”, vindt Chiel Boonstra.

Salderen is onhoudbaar

Boonstra stoort zich aan de huidige ontwikkeling van salderen. Het is een onhoudbaar systeem, waarbij we zomers een overdaad aan duurzaam opgewekte stroom het net in sturen en dan in de winter grote hoeveelheden elektriciteit afnemen die met kolen is opgewekt. ‘s Zomers wekken we zelf veel elektriciteit op met zonnepanelen. Dit is stroom met een lage prijs, omdat er overal veel zonnestroom wordt opgewekt terwijl we in huishoudens relatief weinig energie nodig hebben. In de winter wekken de pv-panelen weinig tot geen energie op, terwijl we dan wel veel energie nodig hebben. Dus nemen we relatief dure en vuile elektriciteit af van kolen- en gascentrales. “Wie in salderen gelooft, gelooft feitelijk in drie fabels. Je gelooft dat we in de winter gratis stroom uit kolencentrales kunnen afnemen, omdat je in de zomer zelf stroom hebt opgewekt. Je gelooft dat we over de afgenomen stroom geen belasting hoeven te betalen, terwijl je wel het energiesysteem stevig belast. En je gelooft dat de maatschappij tot in de oneindigheid de infrastructuur voor ons betaalt. De investeringen in het energienet worden juist door deze ontwikkeling enorm verhoogd. Het uiteindelijke doel is juist dat elke energiegebruiker CO2-neutraal wordt. Dus aan salderen dient heel snel een einde te komen. We moeten naar een systeem waarbij we onze opwekking en het gebruik van energie op verschillende schaalniveaus gaan vergelijken. Daarbij vervult opslag van energie een cruciale rol. Dat is precies waarmee we ons gasnetwerk een onmisbare rol geven”, vindt Boonstra.

Gas voor energie­opslag

Uit onderzoek van het Duitse Fraunhofer Instituut blijkt dat de energietransitie sterk afhankelijk wordt van energieopslag. Voor de opslag van energie op de korte termijn (uren en dagen) zijn batterijen geschikt. Maar wil je energie opslaan voor een langere termijn (maanden, seizoenen) dan zien de onderzoekers maar twee duurzame mogelijkheden: synthetisch natural gas (SNG) en waterstof (H2). Onze gasinfrastructuur verandert straks dan van transportsysteem in een opslagsysteem. Hiervoor dienen we eerst de energievraag zo klein mogelijk te maken. Vervolgens moeten we aan de opwekkant alle fossiele brandstoffen uitfaseren en vervangen door duurzame bronnen om gas te maken. Dat kan met biomassa maar ook met een proces dat Power-to-Gas heet. Bij Power-to-Gas wordt via elektrolyse water omgezet in waterstof en zuurstof. Waterstof kan direct worden gebruikt in de industrie- of transportsector. Als aan waterstof CO2 wordt toegevoegd – bijvoorbeeld uit biomassa – kan er synthetisch gas (ook wel circulair gas genoemd) worden gemaakt. Dit gas kunnen we gebruiken of opslaan voor later gebruik. De huidige infrastructuur kan hiervoor worden ingezet en dus ook behouden blijven. Zo transformeert gas van fossiele energiebron naar een toekomstgerichte energiedrager en opslagmedium.

CO2-vrij energiesysteem

Met als doel om in de bestaande bouw een echt CO2-vrij energiesysteem te creëren waarbij het elektriciteitsnet zo min mogelijk wordt belast, stelde Remeha een installatieconcept samen dat nu in zeven veldtesten zijn functioneren bewijst. “De kosten zijn substantieel - ongeveer tweederde - lager dan de huidige kosten om woningen via ‘all-electric’ naar energie-nul te krijgen”, vertelt Marco Bijkerk, manager innovatieve technologieën bij Remeha. Het concept bestaat uit een micro-wkk, een batterij, een energiemanagementsysteem en circa tien pv-panelen. “In onze pilotprojecten sluiten wij een contract met de gasleverancier voor levering van CO2-neutraal gas. Nu is dat voor ons groen gas, in de toekomst - als dit concept op grote schaal wordt toegepast - wordt dat circulair gas; synthetisch gas dat is opgewekt via ‘Power-to-Gas’ conversiemethoden”, vertelt Bijkerk. “Het grootste voordeel is dat de opwekking van energie veel meer overeenkomt met de momenten dat de woning ook daadwerkelijk energie nodig heeft. Bij een all-electric concept dient er soms dagen of zelfs weken achter elkaar elektriciteit uit het elektriciteitsnet gehaald te worden, veelal afkomstig uit kolengestookte centrales. Duurzaamheid is in die concepten daarom ver te zoeken. Uit onze berekening blijkt zelfs dat een huidige ‘energie-nul’ woning op basis van all-electric jaarlijks verantwoordelijk is voor 1600 kilogram CO2-uitstoot en dat ons concept, zouden we aardgas gebruiken in plaats van groen of circulair gas, 1400 kilogram CO2-uitstoot. Ook met aardgas is het dus al duurzamer.”

Geen onbalans

Bij het installatie­concept van Remeha staat vraagreductie, een relatief kleine warmtevraag door goed geïsoleerde woningen, centraal. “Ook bij optimaal geïsoleerde woningen zien we dat er in de winter tot wel 2 kW energiebehoefte is voor het opwekken van warmte. In ons concept gebruiken we daarvoor de micro-wkk cv-ketel”, zegt Bijkerk. “Dit toestel produceert warmte voor verwarming en tapwater. Voor tapwater is er ook een boiler, zodat we het warmwatercomfort garanderen. Daarnaast heeft de woning een batterij van 4,8 kW. De optimale grootte moet nog uit onze testen blijken. Tot slot liggen er op het dak 10 pv-panelen. We zien na meer dan een jaar monitoren exact wanneer welk onderdeel van het energiesysteem functioneert. Tijdens het stookseizoen wordt de elektriciteitsopwekking primair gemaakt door met de micro-wkk warmte en elektriciteit op te wekken. In de zomer, wanneer de meeste elektriciteit van de pv-panelen komt, is de micro-wkk veel minder nodig. De batterij zorgt ervoor dat we in de zomer in de avonduren en in de winter overdag, als de zon niet schijnt, toch voldoende elektriciteit hebben. De hele zomer- en winterpiek is verdwenen, praktisch zonder onbalans. Uit de pilots blijkt ook dat over het hele jaar in 80% van de tijd er geen energie-uitwisseling met het elektriciteitsnet plaatsvindt.”

Betaalbaar

Voor Remeha staat vast dat het al in 2020 mogelijk is om bestaande woningen, zonder aanpassing of verzwaring van elektriciteitsnetwerken, daadwerkelijk ‘CO2-nul’ te maken tegen maatschappelijk acceptabele kosten. Prettige bijkomstigheid is ook om zonder enige bezwaar het elektrisch rijden te promoten, omdat we capaciteit op het electriciteitsnet vrijmaken waardoor opladen mogelijk is. Het biedt Nederland tevens een unieke kans om internationaal gidsland te worden 

Auteur: Anneke Smits, Remeha