DC-expert Harry Stokman ziet veel heil in een aantal vormen van energieopslag met het oog op het terugdringen van netcongestie. In wat hij het tweede (DC-)net noemt – in feite een grid op wijkniveau – en wat in zijn vergelijking met ons lichaam het haarvatennet betreft, wordt balans op het net benaderd door gebruik van de EV-accu en Phase Change Materials. In een eerder artikel ging hij vooral in op de problematiek rond de structuur van het elektriciteitsnet, hier komt een deel van de praktische invulling van een paar oplossingen voorbij.

“De balansverschillen die na het gebruik van de auto-batterijen en andere opslagmethoden nog optreden, zijn vrij klein en kan je opvangen met het verschil van een andere wijk. Of je kunt het compenseren met het bestaande AC net, zeg maar de slagaders.” Hierdoor neemt de druk op het net enorm af want het meeste vraag- en aanbodverkeer heeft elkaar al opgeheven. “Als er niet hoeft te worden opgewekt, kan alle PV ook gewoon uitgeschakeld worden.” Het betekent ook dat thuis- en wijkbatterijen overbodig zijn, want de accu’s van het EV leveren meer dan genoeg opslag- of bufferruimte. Ook voor waterstof ziet hij geen rol in de wijk. “Wel mogelijk voor bepaalde industriële processen.”

Phase Change Materials
Harry Stokman vertelt dat hij qua energieopslag voorstander is van Phase Change Materials (PCM). Dat zijn materialen waarvan de faseverandering (van vast naar vloeibaar en omgekeerd) wordt gebruikt om warmte op te slaan en af te geven. Water bevriezen kost relatief weinig energie maar daarna kan je in ijs heel veel energie kwijt, waarbij het niet echt verandert maar wel steeds kouder wordt. Iets vergelijkbaars geldt voor zoutoplossingen. Het zout zorgt ervoor dat boven een bepaalde temperatuur, toegevoegde energie geen temperatuursverhoging meer veroorzaakt maar dat de energie het zout verder laat smelten en door de oplossing geabsorbeerd wordt. Met de hoeveelheid zout kan je die zogeheten kantel-temperatuur sturen, en bijvoorbeeld op 23 graden Celsius bepalen.

Zoutvloeistof naast vloerverwarming
“Het is een heel geschikt principe om in een vloer toe te passen. Je legt blokken met die zoutvloeistof in het beton samen met je vloerverwarming. Vervolgens kan je er dus heel veel energie in stoppen, zonder dat je huis te warm wordt. En stop je met toevoegen, kan het dus nog heel lang de opgeslagen warmte afgeven en de vloer, en ruimte, op 23 graden houden. “In ons (van stichting Current OS, red.) project Muzen – dat in mijn huis wordt uitgevoerd - doen we dat ook en daar ligt nu een vloer die drie dagen op temperatuur gehouden kan worden.” De verwarming vindt plaats door een warmtepomp die ’s zomers ingezet kan worden om te koelen.

Ontkoppelen
Elektrische auto’s met hun accu’s en warmte zoals in de besproken vloer, zijn voorbeelden waarmee je de vraag en het aanbod van stroom kan ontkoppelen. “Wanneer je je auto laadt, is niet van belang. Als hij maar geladen is, wanneer jij wil rijden. Het laden en de vloer verwarmen doe je, wanneer het uitkomt en vervolgens zijn beide vormen van energie beschikbaar,” aldus Stokman. Bij het vloersysteem wordt met een groot oppervlak met een relatief lage temperatuur gewerkt ten opzichte van andere verwarmingstypen. “Het verschil met buiten, de delta t, is daarmee een stuk kleiner, zodat de warmte minder snel verdwijnt, waardoor het vloersysteem ook geschikt is voor minder goed geïsoleerde woningen.” Hij geeft wel aan dat isoleren altijd verstandig blijft.

Hoge COP
Is deze oplossing te koop? “Wat we in mijn huis doen, kost een ton maar ik heb geen energierekening meer. En die ton bevat ook ontwikkelkosten en er is waarschijnlijk nog het een en ander op de hele installatie te besparen en er zullen in een wijk ook gedeelde kosten zijn.” Hij geeft aan dat het via een hypotheekverhoging qua uiteindelijke verbruikskosten normaal tot zelfs gunstig uit zal pakken. “Voor warm water gebruik ik de vloer weer als bron voor een tweede warmtepomp, waardoor die een hele hoge COP-waarde (Coefficient Of Performance) van maar liefst 8 haalt.” Het warme water gaat vervolgens in een buffervat. Van de warmtepomp waarmee hij de vloer naar 23 graden brengt, gebruikt hij de warmte van grondwater en behaalt hij een COP van 6.

Laagtemperatuur-warmtenetje
“Niet iedereen heeft een tuin waar het gebruik van grondwater mogelijk is, waardoor dan een lucht-warmtepomp gebruikt moet worden die in de winter een COP van maximaal 2 heeft. Maar als je de bron van de warmtepomp centraal maakt, kan je dat probleem oplossen. Je maakt dan een laagtemperatuur-warmtenetje dat water van zeg 25, 26 graden de woning in brengt, dat als bron gebruikt kan worden. Op die manier heeft iedereen ongeveer dezelfde lasten. Als je bijvoorbeeld rond de twintig huizen gaat voorzien, loont het ook om wat dieper te boren voor grondwater met een hogere temperatuur.” Stokman ziet acht huizen per warmtenetje als ideaal, wat vooral te maken heeft met een in die situatie beperkte hoeveelheid buizen en daarmee qua verliezen optimaal warmtetransport ten opzichte van de benodigde warmtepomp. “Dan doel ik overigens op een nieuwbouwwijk met rijtjeshuizen,” voegt de DC-expert toe.

Marktvorming
Stokman hoopt rond de jaarwisseling de eerste testen te gaan draaien en met feitelijke resultaten en praktische bevindingen te kunnen komen. “Eerst via de Muzen bewijzen dat de techniek werkt, daarna gaan we door- en opschalen samen met de gemeente Aalsmeer naar een lokale wijk.” Om het vervolgens naar meer dan één wijk op te schalen moet er vroeg of laat slagkracht worden toegevoegd. “We zijn bezig met Techniek Nederland, installateurs, warmtepompfabrikanten, warmteleveranciers en met alle lokale partijen om de business die er uit voortvloeit, naar hen toe te brengen. Die gaan vervolgens de commerciële slag maken. “Ik vind het super gaaf om dit project te trekken. Daarom deel ik de kennis ook en doe ik er niks commercieels mee, zodat alle partijen het individueel kunnen gaan oppakken en samen de markt hiervoor kunnen gaan vormen.”

Geen uitdaging
Stokman beweegt zich in allerlei nationale en internationale commissies, spreekt veel (internationaal opererende) bedrijven, politici en leert nu communiceren met de technici die zijn plan moeten uitvoeren. Die groep is er bijgekomen vanwege de benodigde opleidingen die nu moeten worden samengesteld. “Het leuke is dat ik hun weliswaar les geef maar eigenlijk leer ik juist zelf veel van die groep.” Stokman doelt op de (vak)taal die nodig is om alles goed uit te kunnen leggen. Aangaande het onderwijs vindt Stokman dat in de technische sector de uitdaging is verdwenen uit het vak. “Zelfs nu met de energietransitie. We ervaren (nog) niet echt een probleem en het beroep van elektricien heeft vrij weinig glans.”

Kans op aanzien
“In India heb je aanzien in de gemeenschap als je iets met elektriciteit doet. Met een reparatie maak je een gezin gelukkig, je redt hun uit de brand. Een elektricien in Nederland treft gemiddeld een gezin dat loopt te mekkeren dat ze een te hoge factuur hebben gekregen en dat het te lang duurde. Het wordt niet gezien als probleemoplossing omdat we er zo aan gewend zijn dat het werkt. Maar een vak wordt een stuk interessanter als je een probleem voor iemand oplost en blij wordt van jouw werk.” Geboden oplossingen voor de bestaande problematiek rond de energietransitie zouden het respect voor het beroep van technicus en installateur weer de goede kant op kunnen duwen.

Benadeeld
Stokman ziet geen andere oplossing dan het totaalplaatje dat hij heeft voorgeschoteld. “Als we het niet oplossen, zullen alle PV en EV bezitters zich gigantisch benadeeld voelen. Het begint nu al met extra kosten voor gebruikmaking van het net, het stilleggen van opwek en wachttijden bij aansluitingen. Terwijl panelen en elektrische auto’s juist allemaal zo hard gepusht zijn om aan te schaffen.” Veel negativiteit die in de toekomst voorkomen moet worden, om de transitie doorgang te kunnen laten vinden. “In het bestaande tempo wordt het in ieder geval niet opgelost,” concludeert Stokman.

Politieke ambities
Zou de politiek wat voor hem zijn? “Ja. Ik ben begonnen te kijken of ik via verschillende organisaties invloed kan uitoefenen op partijen. Het gaat er daarbij om dat de boodschap aankomt. Zo ben ik bezig met Volt, omdat zij het mechanisme en de structuur hebben, dat ze in alle landen tegelijk bezig zijn en zo in verschillende parlementen tegelijk kunnen amenderen, waaronder die van de EU. Daarnaast ben ik actief in D66 en de VVD. Eigenlijk vereist het oplossen van dit probleem een dictator,” zegt hij lachend. “Verder is er een Europese commissie in het leven geroepen, waar ik via Current OS in zit samen met een aantal fabrikanten, om DC serieus te gaan nemen en in beleid in te voegen. Wij doen daarbij een deel van de agendering en voorbereiding als het gaat om de informatie voor de beleidsstukken. Zaken als ‘energy communities’, lokale dc-netten, tweede netten, standaardisering, regulering, subsidieprogramma’s en universitaire programma’s worden daar allemaal doorgenomen.”