De energietransitie hapert door toenemende netcongestie. De tijdelijke inzet van gasgeneratoren kan helpen de verduurzaming van bedrijfsprocessen met warmtepompen te versnellen, betoogt Casper Hügel, adviseur energievraagstukken bij advies- en ingenieursbureau Witteveen+Bos.
Netcongestie strooit op steeds meer plekken zand in de transitiemotor. Omdat het elektriciteitsnet overvol is, krijgen nieuwe bedrijven vaak geen aansluiting toegewezen en kunnen bestaande bedrijven niet uitbreiden.
Dit leidt op landelijke schaal tot forse vertraging van de energietransitie. Immers: bij veel processen is meer of extra elektriciteit nodig om te kunnen verduurzamen. Denk aan laadpalen voor elektrische voertuigen, maar ook aan het overschakelen van bedrijfsprocessen van ‘fossiel’ naar groene elektriciteit.
Deze vertraging is slecht nieuws voor het klimaat en de portemonnee. Elektrificatie is het kosteneffectieve, energiezuinige fundament van een energieneutraal energiesysteem in 2050 en moet dus worden gestimuleerd, maar netcongestie maakt dit (nagenoeg) onmogelijk.
Waarom tijdelijke gasgeneratoren?
Van diverse tussenoplossingen om netcongestie op te lossen is gebleken dat ze geen of onvoldoende uitkomst bieden. Voorbeelden zijn grootschalige opslag in batterijen en congestiemanagement. Dit blijkt onder meer uit de situatie in Flevoland, Gelderland en Utrecht.
Tot 2029 kan het elektriciteitsnet 25 procent van de verwachte groei in elektriciteitsvraag van deze provincies niet accommoderen. Congestiemanagement kan 10 procent opvangen, maar ironisch genoeg wordt 8 procent ingevuld met grote, bestaande gascentrales.
Slechts 2 procent wordt ingevuld door de elektriciteitsvraag van grote bedrijven slim te sturen. Deze realiteit heeft er inmiddels toe geleid dat Rob Jetten als toenmalig minister voor Klimaat en Energie voor deze provincies onorthodoxe maatregelen heeft afgekondigd, zoals het tijdelijk uitzetten van laadpalen, maar ook de inzet van gasgeneratoren.
Elektrificatieversneller
De maatregelen voor Flevoland, Gelderland en Utrecht richten zich primair op het beperken van de congestie. Ik zou echter willen pleiten voor een out-of-the-box-aanpak die ik heb gevat in het acroniem EVACS: ElektrificatieVersneller, AntiCongestie & Stikstofproblematiek.
Deze aanpak gaat namelijk duidelijk verder. EVACS is gericht op de elektrificatie van processen met een tijdelijke gasgenerator. De keuze voor een gasgenerator betekent onder meer dat het elektriciteitsnet niet extra wordt belast en de emissies dalen. Bovendien maakt een gasgenerator elektrificatie mogelijk en is die financieel concurrerend met een netaansluiting.
Toch kan de combinatie van elektrificatie en tijdelijke gasgeneratoren niet in alle gevallen uit. Energie-efficiëntie is een belangrijke factor in de economische haalbaarheid. Uit techno-economische analyses blijkt dat aan deze voorwaarde het beste kan worden voldaan bij elektrificatie van bedrijfsprocessen via een warmtepomp.
Hoge efficiëntie warmtepompen
Tijdelijke generatoren kunnen in combinatie met een warmtepomp CO2-emissies reduceren. Sleutelfactor is de hoge efficiëntie van warmtepompen. Ten opzichte van een gasbrander kan een warmtepomp met gasgenerator de emissie van CO2 met 20 procent verminderen.
Voor gasgeneratoren gelden bovendien strengere NOx-emissie-eisen dan voor gasbranders. Door de combinatie van deze strengere eisen en de hoge efficiëntie van de warmtepomp, kunnen de NOx-emissies met een gasgenerator tot 85 procent lager liggen dan bij een gasbrander.
Een volgende grote reductie van emissies volgt zodra op een locatie de congestie is verholpen. De tijdelijke generator kan dan worden verplaatst en de aansluiting op het elektriciteitsnet worden verzwaard.
Hierdoor dalen de emissies nog sterker omdat elektriciteit van het net in 2030 voor circa 70 procent afkomstig is van wind- en zonne-energie en in 2035 mogelijk zelfs bijna CO2 vrij is.
Kostenneutraal alternatief
Stroomlevering met een gasgenerator is concurrerend met een netaansluiting. Dit komt enerzijds omdat elektriciteit duurder is dan aardgas en anderzijds door de hogere nettarieven voor een netaansluiting. De exploitatiekosten van een gasgenerator, inclusief rente en afschrijving over vijftien jaar, zijn daardoor ongeveer gelijk aan die van een netaansluiting.
Voor mij is het zonneklaar. Voor het versnellen van de energietransitie is de tijdelijke inzet van gasgeneratoren onmisbaar.
Om de tijdelijke inzet van gasgeneratoren succesvol te maken is het belangrijk vast te houden aan de volgende vier randvoorwaarden, stelt adviseur warmtevraagstukken Casper Hügel:
• Tijdelijkheid
Het gaat om tijdelijke oplossingen vanuit de gedachte dat netverzwaring en meer elektriciteitstransportcapaciteit uiteindelijk vaak de goedkoopste, makkelijkste, betrouwbaarste en duurzaamste oplossing is. Pas daarom op met te veel systeemintegratie. Ook al komt warmte vrij bij gasgeneratoren, creëer niet zonder meer een koppeling, want dan ontstaat het risico van een een lock-in. Uiteraard is het gebruik van restwarmte interessant voor de businesscase, maar pas dit vooral toe wanneer een tijdelijke integratie wenselijk en mogelijk is. Hetzelfde geldt voor een waterstof- of biogasleiding.
• Emissiereductie
Niet elke situatie leent zich voor reductie van koolstofdioxide-emissies met een gasgenerator. CO2-reductie is alleen mogelijk daar waar elektrificatie een forse efficiëntieslag met zich meebrengt ten opzichte van de huidige situatie, zoals een warmtepomp in plaats van een gasbrander.
• Net-nabijheid
Het elektriciteitsnet wordt niet overal evenredig verzwaard. Het is belangrijk een wildgroei van tijdelijke generatoren op complexe locaties te voorkomen. Wijs als netbeheerder en overheid aan binnen welke contouren tijdelijke generatoren vanaf elektriciteitsaders wenselijk zijn.
• Congestiemanagement
De gasgeneratoren zouden ook moeten worden ingezet om pieken op het elektriciteitsnet te helpen beperken. Dit kan via congestion service providers die de gasgeneratoren kunnen aansturen op basis van signalen door de netbeheerder.
Tekst: Casper Hügel, als adviseur energievraagstukken werkzaam bij advies- en ingenieursbureau Witteveen+Bos
MEER LEZEN?
Dit artikel komt uit het julinummer van De Ingenieur. Koop hier de digitale versie voor € 9,75 of neem een abonnement!
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.