WARMTEPOMPEN
Install Magazine 997 – april 2024
Balancering van het elektriciteitsnet door warmtepompen
Mogelijkheden en obstakels
De elektrificatie stelt het bestaande elektriciteitsnet voor uitdagingen. Enerzijds komen er verbruikers bij, met name door woningverwarming en vervoer, terwijl er anderzijds meer wisselende productie wordt aangesloten, zoals zon en wind. Alleen inzetten op een verzwaring van het net wordt bijzonder duur en omslachtig. Door slim gebruik te maken van de mogelijkheden tot flexibiliteit die er al zijn, kan men de investeringen beperken. Dikwijls denkt men daarbij aan warmtepompen om pieken in het stroomaanbod op te vangen.
Een team onderzoekers van de Zweedse kennisinstelling Rise ging na wat de mogelijkheden en obstakels waren. De bevindingen slaan natuurlijk in de eerste plaats op Zweden zelf, maar de situatie is vergelijkbaar voor andere landen in Europa, zoals België. De onderzoekers deelden hun bevindingen meer in het vakblad Heat Pumping Technologies van het IEA. We vatten enkele markante punten samen.
Integratie van individuele installaties
Warmtepompen bieden interessante mogelijkheden om gebruik te maken van een overaanbod van groene stroom. Ze kunnen die stroom immers relatief eenvoudig opslaan als warmte voor later gebruik. Bovendien zijn zowat alle warmtepompen van de laatste jaren standaard aansluitbaar op een beheersysteem via de cloud. Daardoor kunnen ze gemakkelijk centraal aangestuurd worden in functie van de stroomprijs.
Om een voelbaar effect te hebben op het stroomnet, zijn er echter aanzienlijke vermogens nodig, vele malen groter dan dat van een individuele warmtepomp. Er is dus nood aan een aggregator, die grote aantallen warmtepompen groepeert om zo de netbeheerders voldoende vermogen ter beschikking te stellen. Warmtepompen gegroepeerd aansturen, is in principe nu al mogelijk via de bestaande cloud services. Een praktisch obstakel is echter dat elke fabrikant een eigen systeem heeft, wat de integratie van grote aantallen bemoeilijkt. Er moet dus een communicatiestandaard bepaald worden die de verschillende constructeurs overkoepelt.
Huidige beperkingen
Een technische beperking om warmtepompen in te schakelen voor netbalancering, is hun reactietijd. In Zweden zijn warmtepompen standaard voorzien van een elektrische bijverwarming. Deze kan uiteraard zo goed als ogenblikkelijk worden in- of uitgeschakeld. Als men gebruik wil maken van de compressor, ligt dat anders. Zeker toerentalgeregelde toestellen hebben meer tijd nodig om hun vermogen aan te passen. Bovendien hebben compressoren minimale looptijden, zodat er beperkingen zijn op het aantal start en stops. Hier moet dus een akkoord gevonden worden tussen de netbeheerders en de fabrikanten over welke reactietijden technisch verantwoord zijn.
Cyberveiligheid
Dit is een aspect dat aan belang wint. Een wijdvertakt netwerk dat in contact staat met de stroomvoorziening, is uiteraard kwetsbaar voor aanvallen. Hackers zouden de communicatie met individuele warmtepompen kunnen misbruiken om de centrale energievoorziening te beïnvloeden. Een uitdaging hierbij is dat warmtepompen gemakkelijk 15 jaar of meer meegaan, wat een eeuwigheid is in IT-termen. Regelmatige updates of zelfs aanpassingen zullen onvermijdelijk zijn.
De conclusie is dan ook dat warmtepompen een interessante mogelijkheid bieden om het elektriciteitsnet te balanceren. Veel infrastructuur is al voorhanden, en wat er nog niet is, bijvoorbeeld op het vlak van communicatie en veiligheid, kan met bestaande technieken gerealiseerd worden. Dat gaat er natuurlijk van uit dat de marktomstandigheden zodanig zijn, dat het interessant wordt om hierin te investeren.
Door Alex Baumans
