Duurzame energie bewaren als warmte: Cesar Warmteopslag over langdurige en seizoensgebonden opslag

Elke maand stelt Energy Storage NL een nieuwe deelnemer voor aan haar achterban. Deze maand maken we kennis met Cesar Warmteopslag, ontwikkelaar van warmteopslagsystemen die overtollige elektriciteit omzetten in warmte en deze langdurig opslaan in gesteente. Zo draagt Cesar Warmteopslag bij aan een van de grote uitdagingen van de energietransitie: duurzame energie beschikbaar maken op het moment dat deze het hardst nodig is. In dit interview vertelt Cesar Warmteopslag over de kansen voor langdurige en seizoensgebonden opslag, de toepassingen in onder meer glastuinbouw en industrie en de rol die warmteopslag kan spelen bij netcongestie en de verduurzaming van onze warmtevraag.

Kun je kort vertellen wat Cesar Warmteopslag doet en welke rol jullie warmteopslagsysteem speelt binnen de energietransitie?

Cesar Warmteopslag ontwikkelt low-tech warmte opslagsystemen waarmee duurzaam opgewekte of overtollige elektriciteit wordt omgezet in warmte en voor langere tijd kan worden opgeslagen. Denk bijvoorbeeld aan elektriciteit van zonnepanelen die op het moment van opwekking niet direct nodig is. In plaats van deze energie terug te leveren of verloren te laten gaan, slaan we deze op in de vorm van warmte.

Het Cesar warmteopslagsysteem werkt in basis als een reusachtige, optimaal geïsoleerde warmte-accu en is daarbij ook Co2 neutraal.

De kern van het systeem bestaat uit natuurlijk gesteente (Magnetiet) dat tot een temperatuur van boven de 500°C kan worden opgewarmd. Door de goede isolatie blijft de warmte vervolgens langdurig beschikbaar. Zodra er warmtevraag ontstaat, kan deze energie via een warmtewisselaar worden omgezet voor bijvoorbeeld verwarming van gebouwen, glastuinbouw of industriële processen. Ook kan deze warmte gebruikt worden voor stoomproductie.

Met de inzet van het Cesar opslagsysteem wordt netcongestie en disbalans voorkomen, Duurzame energie is namelijk niet altijd beschikbaar op het moment dat de vraag het grootst is. Langdurige warmteopslag kan juist die tijd overbruggen en vormt daarmee een waardevolle aanvulling binnen de energietransitie.

Cesar Warmteopslag wordt toegepast in woningen, utiliteit, veehouderij, (glas)tuinbouw en de industrie. In welke van deze sectoren zien jullie momenteel de grootste kansen voor warmteopslag en welke ontwikkelingen liggen daaraan ten grondslag?

Hoewel de Cesar warmteopslag in alle sectoren functioneert, liggen de grootste kansen momenteel in de glastuinbouw, de industrie en de woningbouw.

Zowel in de industrie en de glastuinbouw is de warmtevraag groot en beschikken bedrijven regelmatig over een aanzienlijke hoeveelheid eigen duurzame opwekking. Juist die combinatie maakt warmteopslag heel interessant.

Voor de glastuinbouw biedt het systeem de mogelijkheid om lokaal opgewekte zonne-energie zoveel mogelijk op het eigen bedrijf te benutten. Dat wordt steeds relevanter nu teruglevering niet vanzelfsprekend is en ondernemers zoeken naar alternatieven voor aardgas.

In de industrie ligt een andere belangrijke kans. Veel bedrijfsprocessen vragen om warmte op hogere temperaturen. Daar worden nog veel fossiele brandstoffen voor gebruikt. Door elektriciteit op gunstige momenten om te zetten in opgeslagen warmte, ontstaat een mogelijkheid om een deel of het geheel van dat fossiele verbruik te vervangen voor duurzame warmte.

Ook voor de gebouwde omgeving zien we zeker kansen en mogelijkheden, met name wanneer meerdere woningen of gebouwen gezamenlijk gebruikmaken van een warmteopslagsysteem. De toepassing en schaal zullen uiteindelijk per situatie verschillen.

Kun je een praktijkvoorbeeld delen waarin de inzet van Cesar Warmteopslag duidelijk laat zien welke meerwaarde warmteopslag kan bieden?

Op onze locatie in Kesteren hebben wij recent een systeem geplaatst met een opslagcapaciteit van circa 550 KWh aan bruikbare warmte bij 450 graden. Dit systeem is gekoppeld aan een energiemanagementsysteem. Daarmee kunnen we onder andere bepalen wanneer het gunstig is om de opslag te laden.

De kennis en praktijkdata die we hiermee verzamelen gebruiken we om de techniek, en de aansturing voor toekomstige toepassingen en systemen verder te optimaliseren en de stap naar bredere marktintroductie te zetten.

Cesar Mini gekoppeld aan een vrijstaande woning

Daarnaast willen wij op onze locatie in Kesteren een schaalbaar groot modulair systeem als demonstratiesysteem neerzetten. Deze verwachten we Q1, 2027 in bedrijf te stellen. Deze opslag is ontworpen voor een opslagcapaciteit van 120 MWh, een laad en ontlaad vermogen van 200kwh per uur, en gaat fungeren als seizoensopslag voor het verwarmen van meerdere bedrijfsgebouwen.

Het laden gebeurt hoofdzakelijk met overtollige energie van reeds beschikbare PV-panelen, daarnaast ook door gebruik te maken van lage of negatieve elektriciteitsprijzen, en door middel van peak-shaving van het elektriciteitsnet.

Netcongestie vormt een steeds grotere uitdaging voor de energietransitie. Welke bijdrage kan langdurige warmteopslag volgens jullie leveren aan het ontlasten van het elektriciteitsnet?

De kracht van een Cesar warmteopslag is dat je energie kunt gebruiken op een ander moment dan waarop deze wordt opgewekt. Dat is belangrijk voor het ontlasten van het elektriciteitsnet, omdat vraag en aanbod steeds minder gelijk oplopen.

Wanneer lokaal veel zonne- of windenergie beschikbaar is, kan een warmteopslagsysteem elektriciteit opnemen en direct omzetten in warmte. De elektriciteit hoeft dan niet eerst via het openbare net te worden teruggeleverd. Andersom hoeft op een later moment, wanneer warmte nodig is, niet opnieuw een grote hoeveelheid elektriciteit van het net te worden gevraagd.

Met slimme (EMS) aansturing kan bovendien rekening worden gehouden met de belasting van het net, beschikbare lokale opwekking en elektriciteitsprijzen. Het systeem kan bijvoorbeeld laden op momenten waarop veel elektriciteit beschikbaar is en juist laden tijdens piekbelasting.

Warmteopslag lost netcongestie niet zelfstandig op, maar is wel degelijk onderdeel van de oplossing. Vooral op locaties waar al veel duurzame elektriciteit én een structurele warmtevraag aanwezig zijn.

Warmteopslag maakt het mogelijk om duurzame energie uit zon en wind maandenlang op te slaan. Waarom is juist die seizoensopslag volgens jullie essentieel voor een toekomstbestendig energiesysteem?

Seizoensopslag is essentieel. Een belangrijk vraagstuk binnen het toekomstige energiesysteem is niet alleen hoeveel duurzame energie we produceren, maar vooral wanneer die energie beschikbaar is. Zonnepanelen leveren bijvoorbeeld veel elektriciteit in de zomer, terwijl de grootste warmtevraag juist in de winter ligt.

Met seizoensopslag worden die twee momenten dichter bij elkaar gebracht. Energie die gedurende een periode met veel opwekking beschikbaar is, wordt in grote hoeveelheden als warmte opgeslagen en kan op een veel later moment worden benut. Daarmee kijken we verder dan opslag voor enkele uren of dagen.

Dat is relevant omdat warmte een groot onderdeel is van de totale energiebehoefte. Wanneer we die warmtevraag steeds op het moment zelf elektrisch moeten invullen, vraagt dat te veel van de energie-infrastructuur.

Seizoensopslag geeft duurzame energie daarom als het ware een langere houdbaarheid. Niet alleen produceren wanneer de omstandigheden gunstig zijn, maar die energie bewaren tot het moment waarop zij daadwerkelijk waarde heeft.

Met de Cesar-batterij bieden we hét antwoord op de energievraag van morgen. Wij geloven er onvoorwaardelijk in dat grootschalige warmteopslag de sleutel is tot een duurzame toekomst.

Elektriciteitsopslag krijgt veel aandacht, terwijl warmte verantwoordelijk is voor een groot deel van onze energievraag. Waarom verdient warmteopslag volgens jullie een prominentere plek in het energiebeleid en de energietransitie?

Warmteopslag verdient een prominentere plek in het energiebeleid omdat meer dan de helft van de Nederlandse energievraag uit warmte bestaat. Bij energieopslag wordt vaak als eerste gedacht aan het opslaan van elektriciteit in batterijen. Dat is ergens ook begrijpelijk en noodzakelijk, maar het is slechts een deel van de vraag. Een groot deel van onze energie gebruiken we namelijk in de vorm van warmte, bijvoorbeeld voor gebouwen, kassen en industriële processen.

Daarom vinden wij het logisch om niet alleen te kijken naar hoe we elektriciteit kunnen bewaren, maar ook naar de vorm waarin we die energie uiteindelijk nodig hebben. Wanneer het einddoel warmte is, dan is het zeer interessant om beschikbare elektriciteit rechtstreeks om te zetten in warmte en deze vervolgens thermisch op te slaan in een Cesar opslagsysteem.

Warmteopslag en elektriciteitsopslag moeten daarbij wat ons betreft niet als concurrenten worden gezien. Ze hebben ieder hun eigen functie binnen het energiesysteem.

Een toekomstbestendig energiebeleid zou daarom verschillende vormen van opslag naast elkaar moeten beoordelen en vooral kijken welke oplossing op een bepaalde locatie en voor een bepaalde toepassing het meest efficiënt en passend is.

Wat is volgens jullie op dit moment de grootste belemmering voor de grootschalige toepassing van warmteopslag in Nederland, en welke stap zou de meeste impact hebben om die ontwikkeling te versnellen?

Een belangrijke belemmering is dat langdurige warmteopslag nog relatief onbekend is. Bij verduurzaming en energieopslag gaat de aandacht vaak naar elektriciteitsproductie, netverzwaring en elektrische batterijen. Thermische opslag wordt daardoor nog niet vanzelfsprekend meegenomen wanneer naar oplossingen voor een energie- of congestievraagstuk wordt gezocht.

Daarnaast moet voor iedere investering een haalbare businesscase bestaan. Daarbij spelen onder andere energieprijzen, beschikbare subsidies, lokale opwekking, de warmtevraag en de bestaande infrastructuur een rol. Voor nieuwe technieken is het daarom belangrijk dat wet- en regelgeving en stimuleringsregelingen voldoende ruimte bieden om praktijkprojecten op grotere schaal mogelijk te maken.

De meeste impact ontstaat volgens ons wanneer warmteopslag structureel wordt meegenomen in energie-, warmte- en netplannen. Niet omdat warmteopslag overal dé oplossing is, maar omdat het één van de opties moet zijn die serieus wordt onderzocht.

Meer praktijkprojecten zijn daarbij essentieel. Daarmee kunnen prestaties en toepassingsmogelijkheden worden aangetoond en ontstaat tegelijkertijd meer bekendheid en vertrouwen in de techniek.

Hoe verwachten jullie dat de rol van warmteopslag zich de komende vijf tot tien jaar zal ontwikkelen binnen de gebouwde omgeving, de glastuinbouw en de industrie?

Wij verwachten dat warmteopslag de komende jaren steeds vaker onderdeel gaat worden van een bredere energieoplossing door netcongestie en de gas-exit. Welke vorm dat krijgt, zal per sector verschillen.

In de gebouwde omgeving zien we vooral mogelijkheden bij collectieve systemen. In plaats van ieder gebouw volledig afzonderlijk te verduurzamen, kan warmteopslag onderdeel worden van lokale energiesystemen waarin opwekking, opslag en verbruik gezamenlijk worden georganiseerd.

In de glastuinbouw verwachten we dat het lokaal benutten van eigen duurzame opwekking belangrijker wordt. Warmteopslag kan ondernemers helpen om opgewekte elektriciteit binnen het eigen bedrijf te gebruiken en op een later moment als warmte beschikbaar te hebben.

Voor de industrie ligt veel potentie bij proceswarmte en flexibiliteit. Bedrijven kunnen energie opnemen wanneer deze ruim beschikbaar is en de opgeslagen warmte inzetten wanneer het productieproces daarom vraagt.

We verwachten daarom niet één standaardoplossing. De ontwikkeling zal juist gaan richting verschillende schaalgroottes en toepassingen, waarbij opslag steeds slimmer wordt gecombineerd met lokale opwekking, energiemanagement en de aanwezige warmtevraag.

Cesar Warmteopslag is onlangs lid geworden van Energy Storage NL. Wat gaf voor jullie de doorslag om je aan te sluiten bij de brancheorganisatie?

Aansluiting bij Energy Storage NL zien wij voor Cesar Warmteopslag B.V. vooral als een kans om warmteopslag nadrukkelijker onderdeel te maken van het gesprek over energieopslag in Nederland. Sinds FTH Bouw de activiteiten van Cesar Warmteopslag heeft voortgezet, bouwen we verder op het werk van initiatiefnemer en uitvinder Cees van Nimwegen. Daarbij willen we niet alleen de techniek verder ontwikkelen, maar ook actief de verbinding met de markt zoeken.

Energy Storage NL brengt onzes inziens de verschillende partijen uit de opslagsector bij elkaar en heeft contact met marktpartijen, beleidsmakers en andere organisaties die bij de energietransitie betrokken zijn. Voor een relatief jonge technologie is zo’n netwerk heel waardevol.

We willen graag leren van andere partijen, ervaringen uitwisselen en tegelijkertijd onze eigen kennis over langdurige thermische opslag inbrengen. Daarnaast hopen we via Energy Storage NL in contact te komen met partijen waarmee we nieuwe toepassingen en projecten kunnen realiseren.

De energietransitie vraagt uiteindelijk niet om één opslagtechniek, maar om samenwerking tussen verschillende oplossingen. Daar willen wij graag actief onderdeel van zijn.

Welke bijdrage hopen jullie als lid van Energy Storage NL te leveren aan de verdere ontwikkeling van energieopslag in Nederland?

Wij willen onze praktijkkennis en ervaring delen en waar nodig toevoegen aan het gesprek over energieopslag. Met Cesar werken we aan een relatief eenvoudige low-tech vorm van thermische opslag, waarbij energie in natuurlijk gesteente wordt opgeslagen. De ervaringen die we daarmee opdoen, willen we gebruiken om gezamenlijk de markt verder te ontwikkelen.

Samen met de andere leden willen we ervoor zorgen dat energieopslag in het energiebeleid niet langer als een ‘optie’ wordt gezien, maar als basis van de energietransitie.

Ook lid worden van Energy Storage NL? Meld je aan via het deelnameformulier en bouw mee aan de toekomst van energieopslag.