VV02 Omslag 600
22 december 2023

Slimme warmtepompen helpen netcongestie te voorkomen

TNO

De komende jaren gaat het aantal warmtepompen enorm toenemen. Deze toestellen vormen wel een extra belasting voor het elektriciteitsnet. De Europese Commissie komt daarom met een Code of Conduct om warmtepompen met slimme energiesystemen te laten samenwerken. TNO gaat een stap verder en ontwikkelde een protocol om nog veel meer apparaten slim aan te sturen.

Het ‘S2’ gedoopte protocol geldt inmiddels als officiële Europese standaard. Het unieke hiervan is dat alle denkbare elektrische apparatuur van verschillende leveranciers kan communiceren met een zogeheten Home Energy Management System (HEMS). De apparaten zijn daardoor bijvoorbeeld in staat automatisch in te spelen op het aanbod van duurzame energie of op dynamische tarieven.
Zo’n flexibel energiesysteem voorkomt netcongestie. Apparaten met een S2-interface zijn dan ook helemaal klaar voor de toekomst, ook wanneer nieuwe technologieën als AI hun intrede doen of flexibele diensten mogelijk worden zoals energie verkopen aan je buren.

Slimme interface

Bob Ran van TNO hoopt dat overheden snel in actie komen om S2 te verplichten in energie-intensieve apparaten. De TNO-expert noemt het opmerkelijk dat energie-intensieve apparaten in huis, zoals zonnepanelen, thuisbatterijen, laadpalen en zelfs warmtepompen nog altijd niet zijn voorzien van een interface die slim aansturen mogelijk maakt. ‘Vergelijk het met computers, tablets en smartphones waar usb-c inmiddels wereldstandaard is. De komende jaren overspoelen miljoenen bepaald niet slimme warmtepompen de markt. Gelukkig is er bij grote fabrikanten belangstelling om hun apparaten uit te rusten met de S2-interface’, aldus Tan.

100% elektrische oplossingen

Een van de fabrikanten is Itho Daalderop, een belangrijke Nederlandse speler op het gebied van binnenklimaat. Zij ontwikkelen slimme warmtepompen die rekening kunnen houden met andere apparaten in huis en zo het elektriciteitsnet te ontlasten. Het bedrijf doet mee in het GO-e project dat beoogt flexibele diensten in het energiesysteem mogelijk te maken. Flexibiliteit zorgt voor het optimaal benutten van decentraal, duurzaam opgewekte elektriciteit. ‘We moeten van fossiele brandstoffen af en dus focussen we ons als bedrijf op 100% elektrische oplossingen’, zegt Pieter Lagerwerf, Innovation Manager Connectivity bij Itho Daalderop. ‘Alle apparatuur, van warmtepomp tot ventilatiesysteem, moet elektrisch worden gevoed door het liefst groene energie. Elk huis moet ook all-electric kunnen zijn. Wij zijn er klaar voor om de knop definitief om te zetten.’

Apparaten die universele taal spreken

Gelet op de forse toename van het aantal warmtepompen pleit Itho Daalderop voor verduurzaming in de juiste volgorde. ‘Begin met goede isolatie, want dat kan de belasting van het net al gauw halveren. En vervolgens is slimme aansturing van de warmtepomp een oplossing voor dit probleem.’
Apparaten slim maken is volgens Lagerwerf overigens nog maar het begin. ‘Warmtepompen moeten vooral kunnen samenwerken met systemen in de woning. Daarvoor is een communicatieprotocol nodig, zoals S2 dat door TNO is ontwikkeld. Dan spreken verschillende apparaten een universele taal met het systeem in huis. Technisch ziet S2 er prachtig uit en het is forward compatible. We hebben het protocol in het GO-e project getest en met succes gedemonstreerd’, aldus Lagerwerf.

HEMS

Waar het nu nog gaat over warmtepompen zullen in de naaste toekomst ook zonnepanelen, thuisbatterijen, laadpalen en elektrische auto’s met elkaar kunnen samenwerken. ‘Het HEMS dat moet zorgen voor deze samenwerking, kan een kastje in huis zijn, maar ook een dienst in de cloud’, zegt TNO-onderzoeker Wilco Wijbrandi die is gespecialiseerd in energieflexibiliteit. ‘Zonnepanelen op het dak die elektriciteit leveren om je auto op te laden is mooi, maar het gaat erom dat uiteenlopende apparaten van verschillende fabrikanten kunnen samenwerken.’

De ‘big four’

Wasmachines, drogers, vaatwassers en koelkasten zijn volgens Wijbrandi al zo zuinig dat ze nog maar weinig invloed op het elektriciteitsnet. ‘Als TNO kijken we met S2 liever naar de ‘big four’: zonnepanelen, elektrische auto’s, thuisbatterijen en al dan niet hybride warmtepompen.’
Over het S2 protocol zegt hij: ‘We kunnen met S2 beter gebruikmaken van hernieuwbare energie en de bestaande capaciteit in het net. Het protocol maakt het bijvoorbeeld mogelijk dat je auto langzamer oplaadt op het moment dat de warmtepomp meer stroom nodig heeft. Of je netbeheerder geeft je korting op de energieprijs als je aantoonbaar meehelpt het net te ontlasten. De mogelijkheden zijn vrijwel onbeperkt omdat het protocol met alle apparaten van verschillende fabrikanten overweg kan.’

Open en schaalbare oplossing

In het project Gebouwde Omgeving Elektrificatie (GO-e) werkt TNO samen met partijen als Alliander, Enexis, Stedin, ElaadNL, Greenchoice, Itho Daalderop, Technolution, TU Eindhoven en TU Delft. Samen hebben zij een open en schaalbare oplossing bedacht waarmee alle apparaten moeiteloos communiceren en de aansturing is aan te passen aan nieuwe technieken, behoeften of omstandigheden in de toekomst.