In dit hoofdstuk beschrijven we de conclusies van dit onderzoek naar concepten voor vraagsturing in warmtenetten. In de aanbevelingen bespreken we de mogelijkheden die we zien voor verder onderzoek in het Warming Up programma.
7.1 Conclusies
We hebben in dit onderzoek verschillende bouwstenen voor vraagsturing onderzocht: variabele tarieven, smart home technologies, regeltechniek, een warmtebuffer in de woning, feed back en ontzorging. Welke bouwstenen het meest geschikt zijn hangt af van het beoogde effect op de warmtevraag: verlagen van de piekvraag, energiebesparing of een lagere retourtemperatuur. Wat er mogelijk en wenselijk is hangt ook af van de rol van de gebruiker: komt het initiatief van vraagsturing van de warmteleverancier, wil de warmteleverancier in co-creatie met gebruikers vraagsturing opzetten of heeft de gebruiker een actieve rol omdat zij zelf het warmtenet beheren?
Verlagen van de piekvraag
Voor het warmtenet is de piekvraag veroorzaakt door ruimteverwarming het meest belangrijk.
Warm tapwatervraag leidt ook tot een piekvraag op het niveau van de aansluiting van één woning, maar door de ongelijktijdigheid van tapwatervraag tussen woningen in een straat of wijk
veroorzaakt warm tapwater nauwelijks pieken in het warmtenet zelf.
Loadshifting op initiatief van de warmteleverancier vereist regeltechniek om de warmtevraag te sturen. Regeltechniek in het warmtenet kan de warmtelevering aan individuele woningen sturen door gebruik te maken van de warmteopslag capaciteit van de gebouwmassa. Het is goedkoper en eenvoudiger die gebouwmassa als warmteopslag te gebruiken die al beschikbaar is dan daarvoor een buffer (opslagvat) in de woning te plaatsen. Die regeltechniek is erop gericht de
binnentemperatuur voor de gebruiker binnen grenzen te houden (bijvoorbeeld plus/min 0,5 graad Celcius) maar door tijdelijke onderbreking of vermindering van de warmtelevering de pieken te verlagen. Een andere optie is iets eerder te beginnen met verwarmen tijdens de ochtendpiek bijvoorbeeld. De regeltechniek is effectief in het reduceren van de piekvraag.
Regeltechniek in de woning zelf (“smart home technologie”, zoals een slimme thermostaat) is primair gericht op een zuiniger stookpatroon door niet te stoken bij afwezigheid of meer comfort, maar zou ook gebruikt kunnen worden voor load shifting als de gebruiker dat instelt.
Uit Deens onderzoek (Larsen et al) komt de conclusie dat automated en centrale sturing ertoe kan leiden dat gebruikers het systeem gaan ‘overrulen’. Deze onderzoekers pleiten er daarom voor niet te focussen op regeltechniek alleen, maar daadwerkelijk de gebruiker over te halen zijn
gedragspatronen te veranderen.
Bij een actieve rol van gebruikers zou een onderscheid tussen piek en daltarieven kunnen worden gebruikt als incentive om gebruikers zelf aan te zetten tot het verschuiven van hun warmtevraag naar momenten buiten de piek. Dit vraagt wel om instructies die gebruikers handelingsperspectief geven, zodat ze weten wat ze daarvoor moeten doen. De installatie van een programmeerbare thermostaat kan daarbij helpen. Ook zonder prijsprikkels maar door feedback gericht op andere
Vraagsturing in warmtenetten 49/55 motivaties zouden actieve gebruikers met informatie kunnen worden aangezet tot verschuiving in de warmtevraag.
Bij warmtenetten moeten warmtebedrijven zich qua tarieven houden aan het wettelijk kader en de maximale tarieven die worden vastgesteld door de ACM. Het idee van piek- en daltarieven past daar niet in, want de tarieven mogen wel lager maar niet hoger zijn. Het is wel mogelijk alternatieve tariefstructuren te onderzoeken. Als een warmtebedrijf een pilot wil doen met variabele tarieven, dan moet het toestemming vragen bij de ACM.
Als gebruikers kiezen voor variabele tarieven en de vraagsturing is succesvol, dan dalen de inkomsten voor een warmtebedrijf. Dit kan alleen wanneer hier evenredige financiële voordelen tegenover staan voor het warmtebedrijf door vraagsturing. De waarde van vraagsturing voor het warmtebedrijf bepaalt hoe groot de financiële incentive voor vraagsturing richting gebruikers kan zijn.
Regeltechniek en variabele tarieven zouden ook gecombineerd kunnen worden. De baten van vraagsturing liggen dan niet alleen bij de leverancier, maar worden dan met gebruikers gedeeld.
In dit rapport hebben we vooral gekeken naar het verlagen van de piekvraag door
ruimteverwarming. Toch veroorzaakt ook warm tapwatergebruik door douchen een bijdrage aan de piekvraag. In het vervolg van dit project willen we onderzoeken of verschillende manieren van vraagsturing ook kunnen sturen in warm tapwatergebruik.
Er is al ervaring met regeltechniek, zoals in de slimme warmtepilot van Eneco en met de STORM controller. Er worden veel modelsimulaties gedaan, maar weinig in de praktijk getest. Onderzoek naar de ervaringen van gebruikers wordt niet uitgevoerd of niet gepubliceerd. Variabele tarieven in de vorm van piek en dal tarieven komen in de praktijk bij warmtenetten nog niet voor, ervaringen met variabele tarieven bij elektriciteit kunnen behulpzaam zijn bij het ontwerp van variabele tarieven voor warmte.
Energiebesparing
Energiebesparing kan worden gestimuleerd met de installatie van een slimme thermostaat die stoken tijdens afwezigheid voorkomt en opstarttijden van de ketel optimaliseert. Met de te behalen energiebesparing zal ook de piekvraag worden verlaagd. Het verstrekken van slimme thermostaten moet daarbij gekoppeld zijn aan communicatie om te voorkomen dat gebruikers met hun gedrag het effect van instellingen gaan overrulen. Warmteleveranciers zijn verplicht in de komende jaren bij al hun gebruikers slimme warmtemeters te installeren. Dat biedt mogelijk kansen om de uitrol van slimme meters te combineren met een slimme thermostaat.
Bij een actieve rol van gebruikers past het aanbieden van een tariefstructuur met hogere GJ prijzen en een lager vastrecht, waardoor energiebesparing aantrekkelijk wordt. Door vanuit de
warmteleverancier ook informatie te geven over energiebesparing wordt de gebruiker handelsperspectief geboden. Dat handelingsperspectief kan verder worden vergroot als de warmteleverancier ontzorgt door het zelf aanbieden van energiebesparingsproducten en diensten of door het aanbieden van gezamenlijke inkoop.
Eneco heeft al een pilot gedaan met de installatie van een slimme thermostaat bij gebruikers.
Stadsverwarming Purmerend heeft ervaring met een hogere GJ prijs in de proef spaarzaam. Van beide pilots zijn de effecten op de warmtevraag en de ervaringen van gebruikers nog niet bekend.
Vraagsturing in warmtenetten 50/55 Een lagere retourtemperatuur
De warmtebedrijven zijn ook geïnteresseerd in een lagere retourtemperatuur als onderdeel van vraagsturing in warmtenetten. Eneco doet een pilot met regeltechniek om dit te realiseren.
Stadswarmtewater stroomt door de afleverset en het radiatorsysteem van de klant, die de warmte afneemt waardoor het water afkoelt. Het issue is dat het water te warm terugkomt, doordat het te snel door de radiatoren van de klant stroomt. Met andere woorden de ‘flow’ is te hoog. Een klant ervaart hier nauwelijks problemen van; de woning warmt snel op en het tapwater is snel warm. In het slimme warmte project van Eneco wordt met de warmteregelaar de stroomsnelheid van het water verlaagt, waardoor dit water verder afkoelt. Ervaringen van de pilot zijn nog niet bekend.
Bij een actieve rol van de gebruikers past een bonus in de tariefstructuur voor een lage
retourtemperatuur. Dit moet een incentive zijn voor gebruikers om hun radiator/afgiftesysteem beter waterzijdig in te regelen. Daarbij hoort dan wel feedback aan de gebruiker over zijn retourtemperatuur en een ontzorgingsprogramma zoals een gezamenlijke inkoop bij een installateur voor waterzijdig inregelen. Met zo’n aanpak bestaat ervaring in Denemarken.
7.2 Aanbevelingen
Er zijn nog weinig praktijkvoorbeelden van vraagsturing in warmtenetten. Daardoor zijn er nauwelijks empirische data over de effecten van vraagsturing in het warmtenet en de ervaringen van gebruikers, een kwantificering van kosten en baten van vraagsturing ontbreekt. We stellen daarom voor vier pilots voor te bereiden en uit te werken. De pilots richten zich op het verlagen van de piekvraag en het verlagen van de retourtemperatuur als primaire focus van dit project.
Daarbij maken we onderscheid tussen centrale sturing op initiatief van de warmteleverancier en decentrale sturing door de gebruiker zelf. In september/oktober 2021 kan dan worden besloten welke pilots de deelnemers aan Warming Up daadwerkelijk willen uitvoeren. Omdat er weinig bekend is over de ervaringen van gebruikers in de praktijk met vraagsturing in warmtenetten is meer onderzoek vereist naar de ideeën en reacties van gebruikers bij vraagsturing in
warmtenetten. Parallel aan het uitwerken van de pilots willen we dat doen via een enquête of focusgroepen, die we opzetten met hulp van een marktonderzoeksbureau.
Onderzoek naar ideeën en reacties gebruikers via focusgroepen
Een enquête en discussie in focusgroepen is bedoeld om beter te begrijpen wat gebruikers motiveert om mee te werken aan vraagsturing en hoe je hier vervolgens op kan inspelen. Het rapport bespreekt nu vooral het aanbieden van prijsprikkels via variabele tarieven, maar het is zondermeer mogelijk dat (een deel van) de gebruikers zich beter laten motiveren door andere redenen, zoals bijdragen aan een duurzaam warmtesysteem. Het is belangrijk dat gebruikers tijdig om hun mening worden gevraagd over de techniek of aanpassingen die in de woning nodig zijn. De vraag is hoe vraagsturing zo ingericht kan worden dat het deze mensen aanspreekt op hun
motieven. Een korte beschrijving van de opzet van focusgroepen is gegeven in bijlage A.
Onderzoek via een enquête en focusgroepen is geen vervanging van het vroegtijdig betrekken van bewoners bij een pilot! Zolang nog niet besloten is een pilot met vraagsturing in een specifieke wijk uit te voeren, willen warmtebedrijven hun klanten in die wijk niet benaderen, om geen
verwachtingen te wekken die ze niet nakomen. Maar zodra warmtebedrijven daar wel een beeld bij hebben is het zaak wel bewoners te betrekken bij de vormgeving van de pilot. Het zou onze
voorkeur hebben ook een pilot te doen in een wijk waar een bewonerscollectief actief is, waar een pilot kan worden vormgegeven in co creatie met gebruikers zonder dat vooraf de methode van vraagsturing is vastgelegd.
Vraagsturing in warmtenetten 51/55 Uitwerking pilots
Wij stellen voor 4 pilots uit te werken die betrekking hebben op verlaging van de piekvraag en verlaging van de retourtemperatuur en onderscheid maken tussen sturing door het warmtebedrijf via regeltechniek (centrale sturing) en sturing door de gebruiker zelf (decentrale sturing). De pilots richten zich op vraagsturing bij woningen. We schetsen hieronder de eerste contouren van de pilots, maar willen deze samen met de warmtebedrijven verder uitwerken.
In de eerste fase van de uitwerking gaat het dan om de kwantificering van de financiële waarde van vraagsturing voor een warmtebedrijf. De financiële baten van vraagsturing voor een warmtebedrijf kan gebruikt worden om een gebruiker te verleiden aan vraagsturing mee te werken. Uit de enquête en focusgroepen moet duidelijk worden hoe groot de incentive moet zijn om een substantieel deel van de gebruikers te verleiden.
In de tweede fase van de uitwerking maken we een concreet projectplan van wat er nodig is om een pilot uit te voeren, welke hardware en software is er nodig, hoeveel gebruikers heb je minimaal nodig om een pilot te doen, wat zijn de te verwachten kosten en baten voor het warmtebedrijf en gebruikers, welke activiteiten omvat de pilot en wat is de doorlooptijd en beoogde planning daarvan en hoe ziet de begroting van de pilot eruit.
In onderstaande beschrijving van de pilots schetsen we heel kort de contouren van de pilot (wat wil je testen in de pilot?) onder het kopje “beschrijving pilot” en aandachtspunten bij de uitwerking van de pilot onder het kopje “uitwerking pilot in 2021”