De energie-infrastructuur is niet geschikt voor de piekbelastingen die veroorzaakt worden door de productie van duurzame energie en door elektrificatie van het energiegebruik. Daarnaast is het aanbod van duurzame energie niet op hetzelfde moment als de behoefte aan energie.

Er wordt hard gewerkt aan het oplossen van deze problematiek. Bijvoorbeeld door het aanpassen van de energienetwerken en het bouwen van batterijsystemen. In principe kunnen gebouwen zelf ook een goede bijdrage leveren aan oplossingen voor deze twee problemen. Elk gebouw wordt namelijk gekenmerkt door een zekere energieflexibiliteit: de mogelijkheid om te schuiven met de energiebehoefte.

De gebouwde omgeving heeft een enorm potentieel ten aanzien van energieflexibiliteit. Dit potentieel willen we in een aantal concrete gebouwen inzichtelijk maken en ontsluiten aan de hand van het rapport KT 42 Energieflexibiliteit van Gebouwen en het bijbehorende plan van aanpak. Dit draagt direct bij aan verduurzamingsopgave en de actuele congestieproblematiek.

Deze energieflexibiliteit heeft vooral betrekking op:

• De traagheid die elk gebouw heeft. In combinatie met een zekere tolerantie ten aanzien van het comfort geeft dit de  mogelijkheid om klimaatinstallaties (verwarmen en koelen) tijdelijk uit of juist tijdelijk geforceerd aan te zetten. Bij moderne, energie-efficiëntie gebouwen is deze flexibiliteit zelfs erg groot.
• In het gebouw aanwezige thermische buffers, zoals warmtapwatervoorraad of buffervaten bij warmtepompen. Deze kunnen worden gebruikt om overtollige energie in op te slaan.
• Het groeperen van gebouwen om schakelgedrag van bijvoorbeeld warmtepompen te coördineren.

• Projectopzet energieflexibiliteitspotentieel van gebouwen
• Praktijkproeven
• Oplevering Technisch Rapport KT-51 Praktijkexperimenten energieflexibiliteit

Er zijn een tweetal gebouwen geselecteerd, die zijn aangedragen via de TVVL Expertgroepen Gebouwbeheer & Automatisering en Klimaattechniek. De praktijkproeven hebben plaatsgevonden in zomer 2024, de periode van het zogenaamde ‘koel’ seizoen.

Bij energieflexibiliteit wordt snel gedacht aan batterijen of slim laden van elektrisch vervoer. Maar ook zonder aanvullende voorzieningen zijn er ook mogelijkheden voor het flexibiliseren van de energiebehoefte van een gebouw:

• Door thermische massa, goede isolatie en het accepteren van een bepaalde bandbreedte in de binnentemperatuur is er een grote bewegingsvrijheid in het aan- en uitschakelen van klimaatinstallaties.
• Bij een gebouw met een hybride installatie (c.v. ketel op aardgas èn een warmtepomp) kan geswitcht worden tussen de verschillende opwekkers, afhankelijk van een flexibiliteitsbehoefte.
• In het gebouw aanwezige thermische (water)buffers kunnen gebruikt worden als flexibele schakel tussen de energiebehoefte in het gebouw en de energieopwekking

De bevindingen zijn gepresenteerd tijdens de TVVL Techniekdag in december 2024. De resultaten vanuit de praktijkproeven worden gedeeld op de TVVL Kennisbank.

• Algemeen
• Praktijkproeven
• Oplevering Technisch Rapport KT-51 Praktijkexperimenten energieflexibiliteit

Een energieflexibel gebouw kan bijdragen aan het oplossen van een aantal problemen in de duurzame energievoorziening:

• Bij netcongestie: Het net kan niet meer afgenomen vermogen of ingevoed vermogen aan. Energieflexibiliteit biedt de mogelijkheid pieken in de energiebehoefte te reduceren.
• Mismatch tussen opwekking en gebruik. Er een verschil in het moment van opwekken en van duurzame energie door zon en wind en het moment van gebruiken van energie. Door de energiebehoefte zo te sturen dat deze meer overlapt met het aanbod aan duurzame energie kan duurzame energie beter benut worden.
• Dynamiek van duurzame opwekking. Duurzame opwekking is erg dynamisch, met name de opwek door zonnepanelen. In een hele korte tijd kan het aanbod enorm variëren. De reguliere energieproductiemiddelen kunnen deze variaties niet goed aan. Energieflexibiliteit kan dan zorgen voor een snelle bijsturing.

Om het energieflexibiliteitpotentieel van een gebouw te ontsluiten, is het idee ontstaan om een aantal praktijkproeven te realiseren zodat het eerder gepubliceerde rapport KT 42 Energieflexibiliteit van Gebouwen en de aanpak kan worden getoetst en eventueel worden aangescherpt. Na een wisselvallig voorjaar, lopen de temperaturen eind juli 2024 voorzichtig op, daardoor wordt het actief koelvermogen van een gebouw aangesproken. Inmiddels zijn er toezeggingen van Veolia, huurder van een kantoorgebouw en Auerhaan als gebouweigenaar, zodat er direct kan worden gestart met de praktijkproeven.  Als vertrekpunt is gedetailleerde informatie van het gebouw en de aanwezige installaties beschikbaar.  De experimenten richten zich op de reguliere gebouwinstallaties en bijvoorbeeld niet op bijvoorbeeld laadpalen en accu’s. In zijn algemeenheid hebben de proeven betrekking op hoe het schakelgedrag van de comfortinstallatie koelen beïnvloed kan worden door gebruik te maken van de bandbreedte in de comforttemperatuur. Het effect van de proeven wordt op finaal energiegebruik geanalyseerd.

Een greep uit een aantal proeven:

• Hoeveel tijd kan overbrugd worden bij uitschakelen/inschakelen comfortinstallatie koelen?
  Door de setpoints voor de binnentemperatuur te variëren tussen de twee uitersten wordt inzicht gekregen in de periode die overbrugd kan worden zonder (of juist geforceerd met) de comfortinstallatie koelen.
• Hoeveel energieflexibiliteit is beschikbaar op willekeurige momenten bij normaal bedrijf van de comfortinstallatie koelen.
  Door het op (min- of meer) willekeurige momenten een gefingeerd extern signaal voor het reduceren van vermogen of juist opvoeren van vermogen te gegeven wordt gekeken in hoeverre (en hoe lang) gereageerd kan worden op een dergelijk signaal.
• In hoeverre kan de energiebehoefte van de comfortinstallatie koelen verplaats worden naar de piekmomenten, bijvoorbeeld tussen 11.00 en 13.00 uur?
  Het afgenomen vermogen van de koelmachine wordt structureel zoveel mogelijk verplaatst naar de periode tussen 11.00 en 13.00 uur, het moment dat het aanbod aan zonne-energie het grootst is.

• Algemeen
• Projectopzet energieflexibiliteitspotentieel van gebouwen
• Oplevering Technisch Rapport KT-51 Praktijkexperimenten energieflexibiliteit

Vanuit de inzichten die zijn opgedaan tijdens de praktijkexperimenten, blijkt dat de comfortinstallatie een belangrijke rol kan spelen in het flexibiliseren van de vermogensvraag. Wel bieden de regeltechnische implementatie en organisatie van energieflexibiliteit een aantal uitdagingen. TVVL werkt aan een vervolg om deze uitdagingen verder te concretiseren en oplossingen in kaart te brengen. Dit omvat zowel organisatorische als regeltechnische aspecten, zoals businesscases voor diverse energiemarkten en regeltechnische concepten.

Het rapport is nu te downloaden via onze kennisbank:

Bekijk het rapport

• Algemeen
• Projectopzet energieflexibiliteitspotentieel van gebouwen
• Praktijkproeven