‘E-boiler kan balans op het stroomnet helpen verbeteren’
Warmtebedrijf Vattenfall bereidt momenteel de bouw van een grote elektrische boiler in Diemen voor. Die e-boiler is bedoeld om huizen CO2-neutraal te verwarmen en heeft ook de potentie om om de balans op het elektriciteitsnet te helpen herstellen. Het goed inregelen wordt bij de e-boiler de grootste uitdaging en daarbij werkt Vattenfall samen met netbeheerder TenneT.
De bouw van de e-boiler in Diemen past voor Vattenfall in de route naar een aardgasvrij stadswarmtenet in Amsterdam, Diemen en Almere. “De techniek erachter is op zichzelf niet nieuw”, legt projectmanager Roel Hinz van Vattenfall uit. “In de industrie zijn dergelijke e-boilers al langer in gebruik. Wat bijzonder wordt in Diemen, is dat we met stroom uit zon en wind straks heel duurzame warmte voor woningen kunnen produceren.”
Hoe duurzaam de opgewekte warmte precies is, hangt wel af van de elektriciteit die wordt gebruikt. “We willen de e-boiler vooral laten draaien op de momenten dat er veel elektriciteit uit wind en zon beschikbaar is. Met de warmte die we dan produceren, hoeven er op onze productielocatie in Diemen minder installaties op aardgas te draaien, en voorkomen we dus onnodige uitstoot van CO2 en stikstof.”
Op dit moment is ongeveer 33 procent van de stroom in Nederland afkomstig uit hernieuwbare bronnen, inclusief biomassa. Hinz: “De eerste jaren zal het aantal uren dat de e-boiler als duurzame bron ingezet kan worden dan ook nog relatief laag zijn. Maar dit zal toenemen naarmate er meer duurzame stroom wordt opgewekt. Als Vattenfall dragen we hier zelf ook aan bij, door te investeren in de ontwikkeling van grootschalige wind- en zonneparken. De e-boiler zorgt ervoor dat die stroom nuttig gebruikt kan worden en dat het niet nodig is om windmolens en zonneparken af te schakelen op momenten dat er een overschot aan stroom is.”
Grotere voorspelfouten
Dat er steeds meer stroom duurzaam wordt opgewekt, maakt het voor netbeheerder TenneT een steeds grotere uitdaging om vraag en aanbod op het elektriciteitsnet in balans te houden. “Het nadeel van zon- en windenergie is dat ze grotere voorspelfouten opleveren ten opzichte van bijvoorbeeld een gascentrale”, vertelt Electricity Market Analyst Anton Tijdink, bij TenneT verantwoordelijk voor het marktontwerp. “De zon kan bijvoorbeeld veel minder schijnen dan een dag ervoor voorspeld is, terwijl je van een gascentrale vooraf precies weet wat je kunt produceren.”
Omdat de verwachtingen voor productie en afname van stroom nooit precies met de werkelijkheid overeenkomen, houden Vattenfall en andere balance responsible parties altijd capaciteit achter de hand. Met dit ‘balanceervermogen’ kunnen ze, tegen een vergoeding, fouten in voorspellingen helpen corrigeren.
Op dit moment wordt het grootste deel van het benodigde balanceervermogen met gascentrales geleverd. De stroomafname van de e-boiler lijkt bij uitstek geschikt om een deel van die flexibiliteit over te nemen. E-boilers kenmerken zich namelijk door een relatief lage investering, en hoeven vanuit commercieel oogpunt dus niet veel aan te staan. Bovendien kunnen ze gemakkelijk en snel aan- en uit worden gezet. “Het goed inregelen wordt bij de e-boiler de belangrijkste uitdaging”, zegt Hinz. “Onder meer samen met TenneT zoeken we uit hoe we de grootste bijdrage aan de verduurzamingsopgave kunnen leveren.”
Dicht bij het hoogspanningsnet
Er is een vergunning afgegeven voor een vermogen van in totaal 150 MW. In de praktijk zal er sprake zijn van drie boilers, ieder met een vermogen van 50 MW. De boilers worden geplaatst bij één van de twee bestaande gascentrales in Diemen, de meest gunstige locatie voor de aansluiting op het warmte- en elektriciteitsnet. Roel Hinz: “Je moet met een e-boiler dicht bij een hoogspanningsnet zitten, anders worden de aanvullende investeringen te groot. Een voordeel van een e-boiler is het beperkte ruimtebeslag, zeker in vergelijking met een warmtecentrale. Het gebouw zal circa 20 bij 30 meter grondoppervlak beslaan en maximaal 15 meter hoog worden.”
Voor de bouw van de e-boiler is vorig jaar een aanbestedingsprocedure gestart. Voor de boilers zelf is inmiddels al een leverancier (voorlopig) geselecteerd. Dit jaar worden nog partijen gecontracteerd voor de aansluiting op het warmtenet en voor de ondersteunende technologie. De transformator vormt daarbij een belangrijk aandachtspunt, vertelt Hinz. “Normaal gesproken zet een transformator hoge wisselspanning om in een lage wisselspanning, of andersom. Bij de e-boiler blijft de wisselspanning even hoog. De transformator hoeft dus alleen te scheiden, en niet transformeren.” Omdat de e-boiler verder een relatief simpele installatie is, zal de bouw maximaal een jaar duren. “We verwachten de e-boiler in 2024 in gebruik te nemen.”
Geeft subsidie de juiste prikkel?
Voor de exploitatie van de e-boiler heeft Vattenfall SDE++ subsidie toegekend gekregen, Dit is een regeling die de productie van duurzame energie stimuleert. Wat Anton Tijdink van TenneT betreft mag er naar deze subsidieregeling best nog eens kritischer worden gekeken. “De subsidie wordt nu uitgekeerd op basis van ‘full load hours’. Dat is de tijdsduur waarin een energiebron effectief op vol vermogen energie heeft geproduceerd. Daarmee subsidieer je eigenlijk consumptie van energie. Je kunt je afvragen of dat de juiste prikkel is. Een mogelijk alternatief is om subsidie dynamisch te maken, dus alleen uit te keren als de e-boiler warmte levert die anders door een gascentrale zou worden geleverd.”
Een van de manieren om dit laatste mogelijk te maken is de invoering van een zogeheten pricecap-mechanisme. Op basis van de laagste marginale opwekkosten van de meest efficiënte fossiele centrale, kan worden bepaald op welk moment de opbrengst van stroom uit een fossiele centrale lager is dan de kosten om die stroom op te wekken. “Het idee is dat centrales die inefficiënt zijn op dat moment uit komen te staan”, legt Tijdink uit. “Het kan zijn dat er dan nog steeds fossiele centrales draaien, maar die leveren dan stroom als bijproduct van een ander proces, met name stoomproductie. Dus als je dan de e-boiler laat draaien om warmte te maken, en hetzelfde geldt bijvoorbeeld voor een warmtepomp, kun je grofweg concluderen dat voor de gebruikte stroom geen extra CO2 is uitgestoten.”
Erkenning als duurzame bron
Om zo’n pricecap-mechanisme te laten werken, zullen betrokken partijen samen tot afspraken moeten komen, onder meer over een juiste rekenmethode voor de pricecap. Ook Vattenfall zit aan tafel. “Voor ons is het belangrijk dat de e-boiler als duurzame bron voor het warmtenet wordt erkend”, zegt Hinz. “Zeker in combinatie met een pricecap-mechanisme zien wij het als een belangrijke aanvulling in onze duurzame bronnenmix, naast bijvoorbeeld geothermie en restwarmte uit datacenters.” Bovendien is het systeem ook in andere opzichten vriendelijk voor mens en milieu. “Er komt geen fijnstof of stikstof vrij en onderzoek heeft al aangetoond dat er geen sprake zal zijn van geluidsoverlast. Met een groeiende hoeveelheid zonne- en windenergie kan de e-boiler dan ook een mooie bijdrage leveren aan onze ambitie om in een generatie fossielvrij te worden.”
Lees ook onze andere artikelen over energie-infrastructuur, zoals:
