Dit stellen twee lectoren van het lectorenplatform LEVE. Oplossingen zijn er volgens hen echter al. In het streven de energievoorziening in 2050 volledig CO2-neutraal hebben, is het een goed vertrekpunt om af te stappen van aardgas, stelt Aart-Jan de Graaf, Lector Meet- en Regeltechniek bij de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen.

Wel moeten we ons realiseren dat de warmtevraag in de gebouwde omgeving zich concentreert tot een piekvraag in de maanden november tot en met februari. We vullen die piek momenteel bijna volledig in met aardgas. “De energievraag is in die periode veel hoger dan we kunnen opslaan in bijvoorbeeld batterijen. Ter indicatie: om de wintermaanden te overbruggen, heb je omgerekend de laadcapaciteit van vijfhonderd miljoen Tesla’s nodig.”

Schalen en balanceren

Dit maakt nieuwsgierig naar de oplossing hiervoor. Richard van Leeuwen, Lector Duurzame Energievoorziening bij Saxion Hogeschool, wijst op warmtenetten. Kort gesteld omvatten deze een netwerk van ondergrondse leidingen, waardoor warm water stroomt, verwarmd door verschillende bronnen.

Technologisch is het allemaal mogelijk, maar de uitdaging ligt bij de implementatieslag.

Zo kan er gebruik gemaakt worden van restwarmte, aardwarmte, warmtepompen of bio-energie. Die met behulp van een slim systeem vraag en aanbod van energie kunnen balanceren. Deze netwerken variëren flink qua schaalgrootte. Van één bedrijf dat met restwarmte twintig woningen van warmte voorziet tot een net met zo’n vijftig- tot zestigduizend aansluitingen. En dus kunnen er collectieve netten gemaakt worden in binnensteden.

Stabiele belegging

Technologisch is het allemaal mogelijk, stelt Van Leeuwen, maar de uitdaging ligt bij de implementatieslag. Warmtenetten vragen namelijk een forse investering vooraf. “Iemand moet het risico voor de aanleg van de infrastructuur op zich nemen. Zo’n partij zal eerst voldoende klanten willen vinden. Zoals ook bij de aanleg van glasvezelnetwerken is gebeurd: als een bepaald percentage op voorhand meedoet, kun je van start gaan.”

Steeds vaker wordt daarbij gebruikgemaakt van gestapelde financiering. Bijvoorbeeld geld uit de markt, via crowd funding, van institutionele investeerders en overheidsgeld. “Provinciën financieren nog wel eens de onrendabele top. Want het is nog lastig om op prijs te concurreren met aardgas. Met overheidsgeld kan het dan tegen dezelfde kosten geleverd worden.”

Kansrijk is volgens hem dat de netten een stabiele belegging zijn. De rendementen zijn niet bijzonder hoog, maar wel duurzaam. “Steeds meer energieleveranciers investeren hier dan ook in en ontwikkelen eigen netten. Dit biedt ook kansen voor burgerparticipatie via lokale energiecoöperaties.”

Zuinig

Warmtenetten zullen in een breder perspectief bekeken moeten worden. Duurzame warmtevoorziening zou gekoppeld moeten worden aan duurzame elektrische voorzieningen. Balancering van elektrische overschotten via warmtenetten en opslag van warmte is veel goedkoper dan grootschalige elektrische opslag, stelt Van Leeuwen.

Om verwarmingssystemen te kunnen draaien, is dus ook voldoende duurzame elektriciteit nodig. Buiten dat er voldoende capaciteit nodig is qua infrastructuur is het ook nodig om de warmtevraag te verminderen door te investeren in woningisolatie. “Hier ligt een opgave om tot een optimale situatie te komen voor investeringen in de bestaande woningen en de energievoorziening”.

Power to products

Hoewel er veelal gekeken wordt naar de gebouwde omgeving, speelt de industrie hierbij ook een belangrijke rol. Door slim om te gaan met aanbodpieken (goedkope stroom) in de eigen processen, kan de industrie een rol spelen bij het in balans houden van het Nederlandse elektriciteitssysteem.

Zoals een power-to-gas systeem, waarbij energie-overschotten omgezet worden in brandstof, en er zo buffers worden aangelegd.

De Graaf: “Als een bedrijf bovendien zijn productie een paar maanden kan verschuiven om een deel van de winterpiek op te vangen, is dat bijzonder gunstig voor de maatschappelijke kosten.” Wat dus een stap verder gaat dan het concept van flexibiliteit dat op dit moment onder de aandacht is. “Dit kan echter pas als er internationaal afspraken gemaakt worden om de concurrentiepositie van deze bedrijven niet te schaden.”

Makkelijkste route

Behalve het koppelen van warmtesystemen aan het elektrisch systeem, ziet Van Leeuwen ook kansen in een koppeling met het brandstofsysteem. Zoals een power-to-gas systeem, waarbij energie-overschotten omgezet worden in brandstof, en er zo buffers worden aangelegd. “Daar lopen al vele experimenten mee, want we weten dat de fluctuaties gaan toenemen. Je moet steeds sneller kunnen schakelen van de ene modaliteit naar de ander.

Dat maakt dat we complexe systemen krijgen waarin allerlei conversies mogelijk zijn.” Een warmtenet biedt volgens hem de makkelijkste route om die transitie te maken. Aan zo’n net kunnen immers verschillende bronnen worden gekoppeld.

Onafhankelijk

Een ander vraagstuk is in welke volgorde het systeem opgetuigd dient te worden. De Graaf: “Als je eerst warmtenetten aanlegt en daarna woningen verduurzaamt, zullen die woningen steeds minder warmte nodig hebben en is een net wellicht minder rendabel.”

Van Leeuwen: “Als de warmtevraag en vooral de benodigde temperatuur lager komt te liggen, draaien systemen wel weer efficiënter.” Het is volgens hem echter belangrijk om te denken vanuit kansen, bijvoorbeeld voor lokale initiatieven. Burgers kunnen lokale energiecoöperaties oprichten. “Zodat ze niet langer afhankelijk zijn van grote energiebedrijven, of bijvoorbeeld import van Russisch aardgas.” De Graaf: “Technologie is niet langer de reden om te wachten.”