Heeft het gebiedsgerichte hybride warmtenet de toekomst?

Blog – Maya van der Steenhoven

Deze blog gaat niet over de vraag of warmtenetten de juiste keuze zijn. Die discussie wordt op andere plekken al gevoerd. Voor deze blog volg ik het huidige beleid. Overheid en netbeheerders gaan in hun investeringsscenario’s uit van warmte voor een derde van de wijken in Nederland, wat is vastgelegd in de i3050-routekaart. Om die keuze te versnellen richten overal in het land gemeenten publieke warmtebedrijven op, een eigendomsverschuiving die politieke strijd kostte en nu enorme bestuurlijke energie vraagt.

Waar het om gaat, is of deze enorme eigendomsverandering ook moet leiden tot andere ontwerpprincipes, of dat we blijven bouwen op basis van eerdere klassieke uitgangspunten. Wat vinden we ervan als de verschuiving van privaat naar publiek uiteindelijk leidt tot dezelfde ontwerpprincipes, met dezelfde (kwetsbare) businesscase?

De vraag is daarmee niet alleen wie het warmtenet bezit, maar vooral volgens welke ontwerpprincipes we het ontwikkelen: gericht op levering van warmte, of breder op weerbaarheid, flexibiliteit en systeemintegratie.

Het Nationaal Plan Energiesysteem deed de eerste aanzet richting een meerlaags geïntegreerd energiesysteem. Gebiedsgericht werken is bij overheden steeds meer het vertrekpunt. Veel overheden stellen een andere vraag dan we vroeger stelden: niet hoeveel aansluitingen kan ik realiseren, maar wat heeft dit gebied nodig en welke rol kan een warmtenet daarin vervullen?

Twee systemen die elk apart haperen

Het elektriciteitsnet en het warmtenet worden in Nederland als gescheiden systemen gebouwd, gefinancierd en beoordeeld.

Het elektriciteitsnet staat onder druk op drie fronten:
1. Netcongestie is structureel in grote delen van het land. Verzwaring is in volle gang maar loopt aan tegen ruimtelijke grenzen, lange doorlooptijden en verdelingsvraagstukken over wie de kosten draagt. Het gaat veel langzamer dan noodzakelijk is.
2. In de winter, bij periodes van weinig zon en weinig wind, is er simpelweg te weinig energie beschikbaar. Het net kan bij Dunkelflaute niet leunen op hernieuwbare opwek en heeft regelbaar vermogen nodig.
3. De betrouwbaarheid van het net staat onder druk. De kans op uitval neemt toe.

Deze drie problemen leiden ertoe dat steeds meer partijen zelf noodvermogen organiseren, bijvoorbeeld met gas- en dieselgeneratoren. Bij ziekenhuizen, datacenters, op bedrijventerreinen, zowel achter als voor de meter. Aangeschaft voor groei en, ironisch genoeg, ook voor verduurzaming. Deze installaties draaien doorgaans weinig en zijn primair bedoeld als back-up. Tientallen ongecoördineerde generatoren in een gebied, die elk afzonderlijk zijn aangeschaft en gefinancierd, en bijna nooit in gebruik zijn, is zonde van het geld, de grondstoffen en de ruimte.

Deze knelpunten aan de elektriciteitskant staan niet op zichzelf. Ook het warmtenet kent structurele uitdagingen.

Het warmtenet heeft zijn eigen problemen. Warmtebedrijven zien zichzelf primair als warmteleverancier. Het aanbod wordt vergeleken met de gasketel of warmtepomp. Het verdienmodel draait om warmtelevering, met vastrecht en een minimum aansluitingswaarde waarmee de kosten worden terugverdiend. Begrijpelijk, maar ook kwetsbaar. Het tariefmodel biedt weinig ruimte voor verschillende verbruiksprofielen.

Een huishouden met een laag verbruiksprofiel, door isolatie of gedrag, heeft geen passende kleinere optie zoals bij gas wel bestaat. Het tariefmodel wordt overigens herzien, maar (publieke) onvrede over betaalbaarheid bij bestaande klanten leidt tot terughoudendheid bij nieuwe klanten en maakt de uitrol lastiger. Individuele keuzes voor alternatieven worden gezien als een bedreiging in plaats van een gegeven. Het vollooprisico hangt als een zwaard van Damocles boven elke warmtenet-businesscase.

Wat als samenwerking tussen beide systemen nieuwe kansen biedt die we nu nog niet benutten? Kansen voor een weerbaarder elektriciteitsnet, een robuustere warmtenet-businesscase en publieke waarden als betaalbaarheid en efficiënt gebruik van grondstoffen en ruimte?

Gebiedsgericht hybride warmtenet

Een gebiedsgericht hybride warmtenet gaat verder dan warmtelevering alleen. Het is gebiedsgericht ontworpen vanuit wat er is en wat er nodig is. Het   verbindt lokale duurzame bronnen, thermische opslag en piek- en back-upinstallaties tot een geïntegreerde lokale energie-infrastructuur. Het is   veerkrachtig doordat het kan terugvallen op opslag en bronnen. Het is multifunctioneel omdat het naast warmte ook flexibiliteit en noodvermogen   levert aan het bredere energiesysteem. Het is verknopend omdat het de schakel vormt tussen verschillende energiedragers, warmte, elektriciteit en  duurzaam gas, en deze op elkaar afstemt op basis van wat het gebied op dat moment nodig heeft. En het nodigt uit tot innoveren: in businesscase, in organisatievorm en in zeggenschap.

Wat zou een ander ontwerp van het warmtenet kunnen bieden?

Een warmtenet dat wordt ontworpen als gebiedsgericht hybride warmtenet beschikt over een combinatie van elementen die samen een lokale energie-infrastructuur kunnen vormen die veel verder gaat dan warmtelevering.

Ten eerste is er de potentie van lokale duurzame bronnen zoals onder andere geothermie, aquathermie en bodemwarmte die in veel gebieden beschikbaar zijn maar nu zelden systematisch worden ontsloten. Ten tweede is er de mogelijkheid van thermische opslag, warmtebuffers die uren tot dagen energie kunnen vasthouden tegen relatief lage kosten. Ten derde kunnen er piek- en back-upinstallaties zoals gasketels die nu steeds meer aanwezig zijn voor momenten dat de warmtevraag piekt of een bron uitvalt. Maar denk ook aan WKK-installaties, gecombineerde opwek van warmte en elektriciteit.

Als die drie elementen samen worden ontworpen, ontstaat er een lokale flexibiliteitsinfrastructuur. Bij Dunkelflaute of netuitval kunnen WKK-installaties elektriciteit leveren aan (essentiële) afnemers. Het warmtenet wordt de schakel tussen verschillende energiedragers en stuurt lokale assets aan op basis van wat het systeem op dat moment nodig heeft. Het slaat warmte op als er elektriciteitsoverschot is, valt terug op buffers als het net onder druk staat en levert noodvermogen als dat gevraagd wordt.

Dat levert ook waarde op voor mensen die geen warmteafnemer zijn, zoals woningen met een individuele warmtepomp. De huidige discussie over een verbod op lucht-luchtwarmtepompen in congestiegebieden zou daarmee in een ander licht kunnen komen te staan: de extra piekbelasting die deze systemen veroorzaken kan in dat geval op gebiedsniveau worden opgevangen, waardoor een generiek verbod minder voor de hand ligt.

Een andere businesscase

Het financiële ontwerp verandert fundamenteel als je het warmtenet zo beziet. De aanbieder verdient niet alleen aan warmtelevering maar ook aan flexibiliteitsdiensten aan de netbeheerder, aan noodvermogencontracten met vitale afnemers, en aan de systeemwaarde van opslag en sturing. Een deel van de infrastructuurkosten kan worden toegerekend aan elektriciteitsinfrastructuur in plaats van uitsluitend aan warmteklanten. Voor de klant betekent dit lagere warmtekosten omdat de vaste kosten over meer functies en meer betalers worden verdeeld. En het vollooprisico verschuift van bepalend naar één van de factoren: een warmtenet dat minder warmteafnemers heeft dan gepland, levert nog steeds systeemwaarde via flexibiliteit en noodvermogen.

Gebiedsgericht ontwerpen vanuit waarden

Dit vraagt een andere manier van werken. Niet beginnen bij de techniek maar bij het gebied: wat is er, wat is er nodig, welke bronnen zijn beschikbaar, welke vitale functies vragen om weerbaarheid, wat is betaalbaar voor bewoners en bedrijven en hoe wordt zeggenschap lokaal georganiseerd. Een aantal gemeenten probeert dit al, maar een gedeeld denkkader om projecten op deze bredere waarde te beoordelen, te financieren en te vergelijken ontbreekt nog.

De volgende stappen

Dit artikel is een eerste uitnodiging om anders naar warmtenetten te kijken. Die andere blik zal discussie oproepen en heeft tijd nodig om te landen. Dat is goed. Want voordat dit concept werkt in de praktijk moet er nog veel worden uitgewerkt.

Denk aan governance en eigendomsvraagstukken. Aan regelgeving en prijsprikkels die dit verdienmodel mogelijk maken. Aan de toepassing van bestaande regels op nieuwe situaties, bijvoorbeeld de vraag of een warmtenet als congestieverzachter aan de 1 MW-eis kan voldoen via meerdere aansluitingen in een gebied in plaats van achter één aansluiting. Het is een uitnodiging om anders te kijken, juist omdat de eerste praktijkvoorbeelden laten zien dat deze koppeling technisch en economisch mogelijk is.

We nodigen bedrijven en gemeenten die hier al mee bezig zijn van harte uit om zich bij ons te melden via info@warmtenetwerk.nl.