HRe-ketel eerste stap naar smart grid

Rijkert Knoppers

De HRe-ketel kan het energieverbruik binnen woningen tot 25 procent terugdringen dankzij de gelijktijdige productie van warmte en elektriciteit.

Het geluidsprobleem van de ketels van de eerste generatie is inmiddels opgelost, zo viel te beluisteren op de nationale micro-wkk dag, op 23 november in Utrecht.

 

Voor oktober 2011 zullen er in huurwoningen tienduizend HRe-ketels moeten komen. Nog eens drie jaar later moet dit aantal zijn gegroeid naar honderdduizend ketels, aldus het voorstel dat het ministerie van Vrom verleden jaar naar buiten heeft gebracht. Zo’n HRe-ketel, ofwel een micro warmtekrachtkoppeling (wkk) installatie, levert behalve warmte ook elektriciteit. Inmiddels zijn er drie fabrikanten die een HRe-ketel op de Nederlandse markt brengen.

 

Het gelijktijdig opwekken van warmte en elektriciteit gebeurt met behulp van een kleine aardgasmotor, zoals een Stirlingmotor of een ORC (Organic Rankine Cycle) motor, die een elektriciteitsgenerator aandrijft. Een micro-wkk is in principe warmtegestuurd, als er geen vraag naar warmte is, vindt er ook geen opwekking van elektriciteit plaats.

 

‘Het mooiste is om de opgewekte elektriciteit decentraal te gaan gebruiken (en dus niet terug te leveren aan het elektriciteitsnetwerk)’, vertelt ir. Marcel Engels, voorzitter van installateursvereniging Uneto-VNI. ‘Overigens is decentrale elektriciteitsproductie een mooie opstap naar het creëren van een smart grid. Hierbij streef je ernaar om in een bepaald gebied de vraag naar elektriciteit in evenwicht te brengen met het aanbod.’

 

De fabrikant die naar eigen zeggen wereldwijd als eerste een HRe-ketel op de markt heeft gebracht, is het in Apeldoorn gevestigde Remeha. De eVita HRe is uitgerust met een geïntegreerde vrije-zuiger Stirlingmotor en een lineaire generator. Als soloketel met aparte boiler heeft de installatie een thermisch vermogen van 24 kW en een elektrisch vermogen van 1 kW, als combiketel met ingebouwde warmwatervoorziening heeft de eVita een warmwater productievermogen van 28 kW.

 

De grootschalige introductie van de HRe zal voor het elektriciteitsnet in het algemeen geen problemen opleveren, stelt Martijn Bongaerts, strategisch beleidsadviseur bij Alliander en tevens voorzitter Projectgroep Smart Grids netbeheer Nederland. ‘We hebben onder meer samen met ECN bureaustudies gedaan naar de mogelijke gevolgen van de komst van de HRe. Zo hebben we het Statenkwartier van Den Haag en een dorp als Epse op papier helemaal vol gezet met HRe ketels. Bij geen van de wijken ontstonden problemen. Maar bij scenario’s waarbij de huishoudens behalve een HRe ketel ook pv-panelen met een totaal vermogen van twee tot drie kilowatt toepasten, ontstonden soms wel knelpunten.’

 

De afgelopen jaren zijn er ook praktijkproeven gedaan. De eerste gebeurde met acht toestellen om het principe te bewijzen. Daarna volgde een veldtest met honderd decentraal geplaatste toestellen, waarbij de ervaringen van de gebruikers centraal stonden. Momenteel loopt er onder meer een veldtest in Apeldoorn waar 171 HRe-ketels aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld. Bij dit Smart Power City project staat de vraag centraal of bij massale introductie van de nieuwe ketel het huidige elektriciteitsnet adequaat zal zijn uitgerust. ‘Het gaat in dit geval om heel veel toestellen’, aldus Bongaerts, ‘We gaan binnenkort een proef doen met maximale teruglevering aan het net. Het sleutelwoord bij een smart grid is flexibiliteit. In de praktijk betekent dit dat je onderin je systeem wat regelknoppen moet aanbrengen. Je verandert van een vraagvolgend naar een aanbodvolgend systeem.’

 

 

Een HRe-ketel van Remeha. In het onderste deel van de ketel zit de Stirlingmotor, die 1 kW (elektriciteit) of 5 kW (verwarming) levert (beeld: Remeha)