Newton Energy Solutions is een spin-out van TNO.
‘Ik werkte er als system integrator; onder andere aan het ontwerpen, ontwikkelen en opschalen van apparatuur voor energieopslag en -conversie. TNO ontwikkelt al jaren verschillende warmte-opslagtechnologieën – met faseovergangsmaterialen, thermochemische materialen en waterstof. Dat zijn echter voor nu geen voor de hand liggende oplossingen in het kader van een duurzame warmtevoorziening van huizen en andere gebouwen.’
Waarom niet?
‘Ze zijn nog te duur, te complex en te onvolwassen. Daarnaast is acceptatie een probleem, wie wil er bijvoorbeeld 3 ton chemicaliën in zijn huis. Tegelijkertijd wordt echter wel de warmtetransitie ingezet in de gebouwde omgeving. Ons revolutionaire warmteopslagsysteem NEStore – een gezamenlijke ontwikkeling van Newton Energy Solutions, TNO en het Duitse familiebedrijf KÖNIG METALL– kan daar een belangrijke bijdrage aan leveren.’
Hoe kwam deze ontwikkeling tot stand?
‘Het is het bijproduct van een EU-innovatieproject rondom een metaalverbrandingstechnologie met behulp van waterstof. Dit project omvatte de ontwikkeling van een nieuwe warmwateraccu. Toen we ons ontwerp testten, waren de uitkomsten ronduit verrassend. We konden nauwelijks geloven hoe efficiënt het ontwerp was. We wisten dat we iets unieks in handen hadden en ontwikkelden de technologie in de afgelopen 3 jaar in alle stilte door tot een warmwateraccu.’
Wat is er zo uniek aan NEStore?
‘NEStore combineert een enorme energiedichtheid met een maximaal energiebehoud. Je kunt het water in een opslagvat verwarmen tot 110 graden Celsius met behulp van stroom uit je zonnepanelen of uit het stroomnet met het energieverlies van slechts ongeveer 1 procent per dag. Daarbovenop kan het energieopslagsysteem slim worden aangestuurd op basis van het optimaal benutten van de zonnepanelen en dynamische energieprijzen.’
1 procent is nagenoeg niets, hoe kan dat?
‘Het is niet zo lastig traditionele boilers en bufferreservoirs tot hoge temperaturen te verwarmen. Maar dat gebeurt niet op grote schaal, omdat die warmte vasthouden ontzettend moeilijk is en daarmee veel geld kost. Velen hebben geprobeerd dit verlies te verlagen, maar wij zijn erin geslaagd. De NEStore bereikt zijn energie-efficiency door innovatieve vacuümisolatie én een slim vatontwerp. Het ontwerp elimineert warmtebruggen. Het vacuüm geïsoleerde vat is opgebouwd met een rvs buiten- en binnenvat met een stabiele, vacuüm glasfoam als isolatielaag.’
Waar staan jullie op dit moment?
‘We hadden onze soft launch in september dit jaar. De eerste systemen zijn mondjesmaat uitgeleverd. De NEStore komt in 2 varianten: van 20 en 30 kilowattuur. Om een idee te geven; de laatste is goed voor maar liefst 2 uur warm douchen. Het formaat is slechts 60 bij 60 bij 200 centimeter. Dit opslagsysteem is onder de streep voldoende om een gemiddeld huishouden geheel van warm tapwater te voorzien met veel flexibiliteit voor het opladen van het systeem.’
Hoe snel verdient een huidhouden hem terug?
‘Dat is afhankelijk van een aantal factoren, zoals het energieprofiel van een huis en het huishouden. Het kan in het huidige beleidsklimaat waarbij salderen is toegestaan, variëren van 5 jaar tot 20 jaar. Met de salderingsregeling gebruiken zonnepaneeleigenaren het elektriciteitsnet als een gratis batterij, maar de regeling wordt over de komende jaren afgebouwd en er zijn nu al energieleveranciers die een speciale “boete” hebben voor klanten met een overschot aan zonnestroom. Met NEStore kun je je zelfconsumptie van zonnestroom wezenlijk verhogen en daarmee veel geld besparen in het post-salderingstijdperk.’
Dat geldt ook voor de thuisbatterij.
‘NEStore biedt vergelijkbare opslagfuncties met die van een elektrische batterij, maar slechts tegen een kwart van de kosten. Een NEStore van 20 kilowattuur kost 5.000 euro. Dat is veel lager dan kosten van een vergelijkbare thuisbatterij. Ze voorziet dan efficiënt in de warmtevraag en een potentiële kleine elektrische batterij kan de overblijvende elektriciteitsvraag ondersteunen. Bovendien bevat de NEStore geen schaarse grondstoffen en is ze gemaakt van herbruikbare materialen, zodat je er zonder spijt in kunt investeren.’
Wat is het plan voor de toekomst?
‘Volgend jaar gaan we zo’n 500 systemen wegzetten, te beginnen in Nederland. Eind 2025 willen we op zo’n 800 tot 900 installaties per maand zitten. Het potentiële volume van onze markt in Nederland is groot. Maar onze ambitie overstijgt de Nederlandse grenzen. In 2030 willen we de grootse leverancier zijn van duurzamewarmteopslagsystemen voor woningen in heel Europa.’
Hoe werkt NEStore? Opladen | Het laadproces start zodra er stroom beschikbaar is van zonnepanelen of het elektriciteitsnet en de laadstatus onder een bepaald niveau ligt. NEStore is verbonden met de slimme meters en leest dynamische tarieven uit. Zo wordt automatisch het optimale moment bepaald waarop de energie wordt opgeslagen. Op deze manier wordt voornamelijk groene en goedkope elektriciteit gebruikt. NEStore laadt middels een directe elektrische doorstroomverwarmer waarbij een delta-T van 90 graden Celsius wordt bereikt. Koud water wordt uit de bodem van het NEStore-vat gepompt via dit verwarmingselement, verwarmt tot 110 graden Celsius en wordt opgeslagen in het geïsoleerde NEStore-vat. Ontladen | Een vraag naar warm tapwater of verwarming wordt gedetecteerd door een stromingssensor in het secundaire circuit. Hierdoor start de pomp in het gesloten circuit en verplaatst deze het warme water vanuit de bovenkant van het vat via de warmtewisselaar naar de bodem. Het water van de NEStore wordt afgekoeld terwijl het water voor de gebruiker wordt opgewarmd tot de ingestelde temperatuur tussen 30 en 85 graden Celsius. Stratificatie | Aan de bovenkant van het NEStore-vat kan de watertemperatuur oplopen tot 110 graden Celsius terwijl de watertemperatuur aan de onderkant van het vat circa 10 graden Celsius kan zijn. Het grensvlak tussen deze 2 temperatuurniveaus is relatief klein, met een zeer scherpe overgang tussen het water op hoge en lage temperatuur. Dit leidt tot een zeer efficiënt gebruik van energie. Bovendien zijn deze temperatuurzones zeer stabiel in de tijd. |
De september 2024-editie van Solar Magazine is verschenen. Het tijdschrift bevat artikelen over de toekomst van de Nederlandse pv-markt, negatieve stroomprijzen, de strijd tegen dwangarbeid en Solar Solutions Kortijk.