Het is gedaan met de vraaggestuurde energievoorziening. Elektronen, moleculen en warmte bepalen waar we heengaan in een toekomstbestendige infrastructuur.

Waarom elektronen, moleculen en warmte moeten samenwerken

Energieopslag en -distributie zijn in het tijdperk van hernieuwbare energie onlosmakelijk met elkaar verbonden. De situatie in het verleden, zoals in Nederland nog steeds van toepassing, is dat de energietoevoer vraaggestuurd is.

De vraag varieert natuurlijk zowel op het moment van de dag als periodiek door het hele jaar heen. Afhankelijk van de vraag worden de voorzieningen bijgedraaid of afgeknepen. Dit gaat in de toekomst veranderen, en de oude tijd komt nooit meer terug.

Thermohydraulische energieopslagsystemen

Ecovaten zijn thermohydraulische energieopslagsystemen. Gigantische ondergrondse thermoskannen met bijbehorende warmtecollectoren en warmteopwekkers, compleet met hydraulische transportleidingen en regelsoftware.

In tijden van wind- en zonneoverschot wordt het water verwarmd, bij koude verwarm je je huis ermee. Het water blijft zeker zes maanden heet en het is geschikt voor woonblokken vanaf 500 huizen.

Het belang van een evenwicht in opslag voor de korte en lange termijn

Siemens heeft in 2012 in de presentatie ‘Future Energy Scenario from the point of view of an Industrial player’ voor een 100% hernieuwbaar systeem de verhouding berekend tussen snelle opslag (= 200 keer per jaar) en langzame opslag (seizoensopslag = 2 tot 2,5 keer laden en ontladen per jaar).

Om dit te bereiken dien evenwicht gevonden te worden binnen deze randvoorwaarden:

• de Natuurkundige sommetjes
• de Technische uitvoerbaarheid
• de Economische haalbaarheid

Om hiertoe te komen dient over 3-assen gekeken te worden naar:

• x-as: Infrastructuur uitbreidingen. Voor transport van de drie beschikbare energiedragers Electronen – Moleculen – Warmte, op basis van de aanwezige netten, de benodigde piekcentrales, de hoeveelheid opslag (lang en kort) en slimme sturing.

• y-as: Totaal geïnstalleerde duurzaam productievermogen.

• z- as: De hoeveelheid niet gebruikte duurzame energie op basis van het geïnstalleerde vermogen (curtailment).

100% duurzaam energiesysteem

Een optimale opslagconfiguratie reduceert back-up systeemkosten en CO2 uitstoot. Bij een gemiddelde elektrische load in NL van 13 GW dient een overdimensionering van de opwekking met wind en zon respectievelijk 264% en 462% te zijn.

Dit wil zeggen totaal uiteindelijk geïnstalleerd vermogen wind 35 GW en zon pv 60 GW. De hierbij benodigde opslagcapaciteit is dan 33 TWh per jaar opslag. Voor seizoensopslag 2 cycli/jaar x 5,5 TWh = 11 TWh en snelle opslag 200 cycli/jaar * 110 GWh = 22 TWh.

Vermeden systeemkosten door Ecovat

Om een integrale vergelijking te kunnen maken, wilde Ecovat graag weten wat de vermeden investeringen zijn op systeemniveau door het Ecovat systeem. Deze vermeden investeringen worden momenteel namelijk (nog) niet als inkomst in de business case meegerekend.

Diverse rapporten hebben de laatste jaren een deel van deze vraag ingevuld, maar geen van allen hebben precies deze vraag kunnen beantwoorden. Daarom heeft Ecovat de systeemconsequenties laten kwantificeren door Berenschot.

Besparing tussen € 97.000 en € 167.000 per jaar

De impact van 66 PJ geleverde warmte door Ecovaten voor verwarming van huishoudens op het energiesysteem ligt jaarlijks tussen de € 380 miljoen en € 650 miljoen.

Dit is per Ecovat project á 17 TJ een jaarlijkse besparing van € 97.000 en € 167.000.

De besparing wordt meer naarmate er meer elektrificatie is, waarbij de impact op het elektriciteitsnetwerk groeit. In het rapport vindt u naast deze geschatte jaarlijkse kosten ook de besparing doorberekend in vermogenseenheden.