Warmte opslaan om op een later moment te gebruiken? Dat kan op verschillende manieren. Door opslag van warmte kun je flexibel inspelen op vraag en aanbod. Dit is nodig voor een duurzame invulling van de warmtevraag.
De overheid wil de warmtevoorziening in Nederland verduurzamen. Het beleid hiervoor is terug te vinden in de Energieagenda. Duurzame warmte is één van de twaalf domeinen in het Energieakkoord. Daarnaast speelt warmte indirect een rol bij de andere domeinen.
De overheid wil onder andere:
- Restwarmte beter benutten
- Aardgasgebruik drastisch verminderen
- Alternatieve warmteoplossingen ontwikkelen en uitrollen
Duurzame warmte kan niet zonder opslag
Opslag is de ontbrekende schakel in de transitie naar een duurzaam energiesysteem. Door het overschot aan duurzaam opgewekte warmte op te slaan en in te zetten in tijden van schaarste, wordt duurzame warmte optimaal gebruikt. De mogelijkheid tot seizoensopslag zorgt ervoor dat we teveel aan energie kunnen opslaan voor later gebruik. Met de zon uit de zomer kunnen we ons huis in de winter verwarmen.
Meer weten over de rol van opslag in een groter energiesysteem? Bekijk hier de video.
Verschillende manieren van warmte opslaan
Warmte of thermische energie opslaan kan op verschillende manieren. Gemeenschappelijke uitdagingen hierbij zijn opslag voor een langere periode (seizoensopslag), milieu-impact en visuele impact op de omgeving.
Warmteopslag in water
Warmte opslaan in water is een bewezen techniek. Dit is bijvoorbeeld van toepassing bij een zonneboiler, warmtepompboiler en water in een warmtenet. De warmte wordt opgeslagen in een buffervat. Verbetermogelijkheden bij veel van deze opties zijn isolatie en het behouden van de thermische gelaagdheid in het opslagvat. Ook een Ecovat slaat warmte op in water.
Thermochemische opslag
Bij thermochemische opslag wordt warmte opgeslagen door middel van een chemische reactie. Bij een reactie komt energie vrij of wordt energie opgenomen. Het verbinden van atomen en moleculen kost energie. Energie wordt opgeslagen in die verbinding. Bij het breken van de verbinding komt de energie weer vrij. De mogelijkheden voor thermochemische opslag worden onderzocht.
Opslag in Phase Change Materials
Latente warmte kan opgeslagen worden in Phase Change Materials. Wanneer een materiaal smelt of bevriest, wordt er bij een bijna constante temperatuur een bepaalde hoeveelheid energie opgenomen of afgegeven. Bij het smelten van bijvoorbeeld 1 kg ijs komt er zoveel energie vrij, dat je er dezelfde hoeveelheid water tot 80 °C mee kunt verwarmen.
Warmte opslaan in de grond
Je kunt warmte ook opslaan in de grond en op een ander moment weer gebruiken. Een bekende techniek is warmte- en koudeopslag, ook wel WKO-systeem genoemd. Deze techniek wordt gebruikt om gebouwen of bijvoorbeeld kassen te verwarmen en te koelen. Ecovat combineert warmte opslaan in de grond met warmte opslaan in water.
Als je warmte opslaat in de grond, is de warmte niet direct bruikbaar. Je moet deze eerst omzetten met een warmtepomp. Belangrijk is dat de stroom die je hiervoor gebruikt, ook duurzaam is.
Buffervat in de grond slaat warmte op in water
In het Ecovat wordt warmte onder de grond opgeslagen in water. Het vat is bijzonder goed geïsoleerd en heeft warmtewisselaars die zorgen voor de opwarming. Vervolgens blijft de warmte lang bewaard. Wanneer het water in het vat wordt verwarmd van bijvoorbeeld 10 naar 90 graden, dan blijft dit 6 maanden in het vat met minder dan 10% warmteverlies. Hierdoor kan thermische energie efficiënt bewaard worden over de seizoenen heen.
Bronnen: Nationaal Expertisecentrum Warmte, Energieagenda, EnergyVille