Slimme meterdata onthult invloed warmtepompen op elektriciteitsnet
Geplaatst op 31 januari 2025 door Redactie
Meer dan zevenhonderdduizend woningen en gebouwen maken inmiddels gebruik van een warmtepomp. Tegelijkertijd nemen zorgen over overbelasting van het elektriciteitsnet toe. Maar in hoeverre zorgt de warmtepomp voor belasting op het net? Voor het eerst is er op grote schaal data verzameld om dat inzichtelijk te maken. In opdracht van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) in samenwerking met Techniek Nederland en Netbeheer Nederland heeft onderzoeksbureau BDH de slimme meterdata van meer dan 6000 Nederlandse woningen geanalyseerd.
Daarbij zijn grote verschillen te zien tussen all-electric en hybride warmtepompen. Ook de netbelasting van andere apparaten zoals zonnepanelen en elektrische voertuigen is inzichtelijk gemaakt. De informatie in het onderzoek is bedoeld voor netbeheerders, beleidsmakers en andere stakeholders, die zich voorbereiden op de landelijke uitdagingen op het elektriciteitsnet als gevolg van de energietransitie.
De belangrijkste bevindingen zijn geïllustreerd aan de hand van een voorbeeldwoning met een verliesoppervlak (*1) van 250 m². Dit komt overeen met een tussenwoning met een vloeroppervlakte van 178 m2, of een vrijstaande woning met een vloeroppervlak van 114 m2. De belangrijkste bevindingen van het onderzoek zijn:
• Duidelijkheid geven over de piekbelasting van hybride en volledige elektrische warmtepompen:
• Woningen met een all-electric warmtepomp veroorzaken hogere gelijktijdige pieken (*2) op het elektriciteitsnet. Voor de voorbeeldwoning ligt het gelijktijdige vermogen bij hybride warmtepompen rond de 1,7 kW, terwijl dit bij all-electric warmtepompen 2,8 kW is.
• De gelijktijdige piekvermogens van alle woningen nemen toe naarmate het kouder wordt. Bij woningen met een hybride warmtepomp is er een bovengrens aan de toename, omdat de cv-ketel de warmtevraag deels overneemt. Bij hybride warmtepompen is er weinig verschil in het vermogen van de warmtepomp bij temperaturen tussen 3 ˚C en -1 ˚C. Er komen dus geen significant hogere piekvermogens bij lagere temperaturen voor hybride warmtepompen.
• Bij een buitentemperatuur van -10 ˚C schakelen in het ondergrensscenario alle hybride warmtepompen over op de cv-ketel, waardoor het vermogen van de warmtepomp op 0 kW uitkomt. In het bovengrensscenario blijven sommige hybride systemen draaien, terwijl andere deels of volledig uitschakelen. Hierdoor ligt het gemiddelde piekvermogen van de hybride warmtepomp tussen 0,8 kW voor woningen met een klein verliesoppervlak en 1,5 kW voor woningen met een groot verliesoppervlak. Het gemiddelde piekvermogen van hybride warmtepompen bij -10 ˚C voor een grote woning ligt tussen de 0 en 1.5 kW.
• Bij all-electric warmtepompen leveren de systemen in het ondergrensscenario bij -10 ˚C de volledige warmtevraag zonder gebruik van een extra elektrisch element. Het gemiddelde piekvermogen (*3) varieert van 1,7 kW voor een all-electric warmtepomp in een kleine woning tot 3,3 kW voor een all-electric warmtepomp in woningen met een groot verliesoppervlak. In het bovengrensscenario wordt het elektrisch element wel ingeschakeld, waardoor het gemiddelde vermogen oploopt van 2,2 kW voor woningen met de kleinste verliesoppervlakken tot 4,2 kW voor woningen met de grootste verliesoppervlakken. Het gemiddelde piekvermogen van all-electric warmtepompen bij -10 ˚C voor een grote woning ligt tussen de 3,3 en 4,2 kW.
• Het verliesoppervlak van een woning is de sterkste voorspeller van het piekvermogen. Dit geldt zowel voor hybride als all-electric warmtepompen: een groter verliesoppervlak leidt tot een hogere warmtevraag in de woning en daarmee tot een hogere piekbelasting van het elektriciteitsnet door de warmtepomp.
• De bouwperiode van een woning heeft geen significante invloed op het piekvermogen. Dit is mogelijk te verklaren door renovaties die de energieprestaties van oudere woningen verbeteren. Het woningtype toont wel een correlatie met het piekvermogen: vrijstaande woningen vertonen hogere pieken vanwege hun grotere oppervlak en hogere warmtevraag.
• Voor alle woningen zijn de gelijktijdige terugleverpieken doorgaans hoger dan de gelijktijdige opgenomen pieken. Dit is te verwachten, aangezien zonnepanelen bij de meeste woningen op vrijwel hetzelfde moment energie terugleveren, doordat de zon overal rond dezelfde tijd schijnt.
• Het gemiddelde piekvermogen (*4) per woning, dus de volledige woning inclusief zonnepanelen, elektrische voertuigen en warmtepomp, ligt aanzienlijk hoger dan het gelijktijdige vermogen van alle woningen samen. Voor de voorbeeldwoning met een hybride warmtepomp is het maximaal opgenomen vermogen gemiddeld 6,3 kW. Voor een woning met all-electric warmtepomp met hetzelfde verliesoppervlak is dit gemiddelde 9,2 kW.
• Er is een sterke correlatie tussen het verliesoppervlak van een woning en het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp. Bij -4 ˚C is het gemiddelde dagverbruik van een hybride warmtepomp in de kleinste categorie woningen 19 kWh, voor de categorie grootse woningen is dit twee keer zo hoog, namelijk 38 kWh per dag. Voor all-electric woningen is het dagverbruik 30 kWh voor de kleinste woningen en 70 kWh voor de grootste woningen. Het elektriciteitsverbruik van zowel een hybride als all-electric warmtepomp is bij grote woningen twee keer zo hoog als bij kleine woningen.
• De elektrische voertuigen van deelnemers aan de Installatiemonitor worden meestal geladen met een vermogen tussen 6 en 11 kW. De impact van elektrische vervoer op het benodigd piekvermogen van een woning is normaal groter dan het piekvermogen benodigd voor de warmtepomp.
Tabel 1: Overzicht van de resultaten voor een voorbeeldwoning met een verliesoppervlak van 250m2. Dit komt overeen met een tussenwoning met een vloeroppervlakte van 178 m2, of een vrijstaande woning met een vloeroppervlak van 114 m2.De piekvermogens in deze tabel gaan over de volledige woning (inclusief warmtepomp, elektrische voertuigen en zonnepanelen) de -10 °C scenario waarden gaan alleen over de warmtepomp.
Conclusie
De resultaten van het Installatiemonitor-project bieden cruciale inzichten die kunnen bijdragen aan een toekomstbestendig elektriciteitsnet. De gedetailleerde data over piekvermogens en elektriciteitsverbruik van warmtepompen en andere netintensieve apparaten zijn essentieel voor netbeheerders en beleidsmakers. Deze inzichten kunnen niet alleen helpen bij het dimensioneren van het elektriciteitsnet, maar ook bij het plannen van investeringen en het formuleren van beleid dat de energietransitie ondersteunt. Door de uitkomsten van dit onderzoek als leidraad te nemen, kunnen betrokken partijen proactief inspelen op de uitdagingen van een snel veranderend energiesysteem en bijdragen aan een betrouwbare en duurzame energievoorziening voor alle Nederlanders.
Over het Installatiemonitor project
Het Installatiemonitor project is een initiatief van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO), Netbeheer Nederland en Techniek Nederland en wordt uitgevoerd door onderzoeksbureau BDH. Sinds 2022 monitort het project het energieverbruik van warmtepompen, zonnepanelen en elektrische voertuigen in meer dan 6000 woningen door middel van slimme meterdata. De verzamelde gegevens bieden waardevolle inzichten in de prestaties van deze technologieën in de bestaande woningvoorraad. Het project loopt tot juni 2026 en zal in de komende jaren nog meer inzichten opleveren over de netimpact van warmtepompen. Dit is belangrijke informatie voor de voortgang van de energietransitie en voor het creëren van een toekomstbestendig elektriciteitsnet.
_________________________________________________________
1 Het verliesoppervlak is het totale oppervlak van alle scheidingsconstructies (beganegrondvloer-/gevel-/dakoppervlak etc.) die het beschermde volume van een gebouw omhullen of omsluiten van de buitenlucht.
2 Gelijktijdig piekvermogen: Het hoogst gemeten vermogen van alle woningen samen. Dit betreft dus één moment waarop de woningen tegelijkertijd vermogen afnemen en is belangrijk voor het bepalen van de netimpact.
3 Gemiddelde piekvermogen: Het gemiddelde van de geëxtrapoleerde vermogens. Nadat van elke woning het verwachtte warmtepompvermogen is bepaald wordt dit gemiddeld om tot een gemiddelde piek te komen.
4 Gemiddeld piekvermogen: Het gemiddelde van de hoogst gemeten vermogens. Nadat van elke woning het hoogste vermogen is gemeten wordt dit gemiddeld om tot een gemiddelde piek te komen. De pieken worden ergens gedurende het jaar aan data geregistreerd en vinden dus niet tegelijkertijd plaats.