Haalbaarheidsonderzoek: Restwarmte grootschalige batterijopslag

Deze haalbaarheidsstudie onderzoekt de mogelijkheden om restwarmte uit een dergelijke grootschalig batterijopslagsysteem te benutten voor de verwarming van een kas. De focus lag op twee ontwerpen: het binnenkasontwerp, waarbij het batterijpark (inclusief transformatoren en omvormers) binnen een afgesloten kas wordt geplaatst, en het buitenontwerp, waarbij het batterijpark in de open lucht staat en warmte wordt gewonnen uit het koelvloeistofsysteem van de batterijen. Ook de technische en economische haalbaarheid en de veiligheidsrichtlijnen zijn onderzocht.
Technisch blijken beide ontwerpen in staat om aanzienlijke hoeveelheden restwarmte te leveren. Bij het binnenkasontwerp wordt de warmte via een lucht-water warmtepomp benut. Bij het buitenontwerp worden warmtewisselaars in combinatie met een water-water warmtepomp gebruikt om de warmte uit de koelvloeistof te winnen. In beide scenario’s kan warmteopslag worden toegepast om warmteoverschotten tijdelijk op te slaan, wat de benutting van restwarmte verder optimaliseert.
Economische analyse
In de economische analyse zijn voor beide ontwerpen drie scenario’s onderzocht: met en zonder warmteopslag, maximale inzet en verschillende financieringsvormen. Daarbij is gerekend met en zonder subsidies waarvoor het restwarmtesysteem in aanmerking komt.
De operationele kosten en opbrengsten zijn bepaald op basis van het elektriciteitsverbruik en de geproduceerde warmte. Op basis hiervan is een businesscase opgesteld om de rendabiliteit te bepalen. Voor het binnenkasontwerp bleken subsidies (SDE++ en MEI) nodig voor een positieve businesscase, zowel met als zonder warmteopslag. Alleen de SDE++-subsidie leverde weliswaar een positief resultaat op, maar met een beperkt rendement en terugverdientijd van ca. 12 jaar.
Ook voor het buitenontwerp zijn subsidies cruciaal als de restwarmte wordt ingezet voor verwarming van de kwekerij. Met warmteopslag is een positieve businesscase mogelijk met de MEI-subsidie of met beide subsidies. Alleen de SDE++-subsidie levert een positief, maar beperkt rendement, en een terugverdientijd van 10-12 jaar. Zonder warmteopslag zijn beide subsidies nodig voor een rendabele case. Bij maximale warmteproductie is in alle subsidievarianten – zelfs zonder subsidies – sprake van een positieve businesscase, zowel voor het binnenkas- als buitenontwerp. Dit onderstreept het belang van een geschikte warmteafnemer voor een rendabel restwarmtesysteem.
Schaalvoordeel bij meer vergelijkbare projecten
De schaalbaarheidsanalyse laat zien dat de ontwikkelde techniek goed inzetbaar is voor batterijopslagsystemen van verschillende groottes. In de toekomst kunnen deze minimale groottes mogelijk omlaag, doordat extra investeringskosten afnemen. Denk bijvoorbeeld aan standaardintegratie van warmtewisselaars op batterijkoeling of het vaker toepassen van batterijen in afgesloten ruimtes, waardoor restwarmte makkelijker benut kan worden. Meer vergelijkbare projecten zorgen bovendien voor schaalvoordeel, standaardoplossingen en lagere ontwikkelkosten. De analyse naar de toepasbaarheid heeft aangetoond dat er veel geschikte locaties in Nederland zijn waar restwarmtesystemen op batterijopslag interessant kunnen zijn. Daarbij is duidelijk geworden waar in Nederland mogelijke warmteafnemers zich bevinden, met een focus op locaties in de buurt van TenneT-stations.
Veiligheid
De veiligheids- en regelgevingstoets toont aan dat beide ontwerpen kunnen voldoen aan de gestelde eisen, mits aanvullende maatregelen worden genomen op het gebied van temperatuurbeheersing en brandveiligheid (maatwerk).
Conclusie
Deze studie heeft aangetoond aan dat restwarmte uit grootschalige batterijopslag technisch haalbaar is, maar economisch alleen rendabel bij voldoende schaalgrootte en met de juiste subsidies. Een stabiele warmtevraag, slimme systeemintegratie en standaardisatie zijn cruciaal voor succesvolle toepassing en verdere kostendaling. Naarmate deze toepassing vaker wordt gerealiseerd zal de economische haalbaarheid en interessante type en aantal warmteafnemers verder verbeteren.