De elektriciteitsvoorziening in Nederland verandert: we gaan van centrale naar decentrale opwekking. Vaak is de consument met zonnepanelen op het dak de producent van zijn eigen elektriciteit – de prosument. Daarnaast vervangt elektriciteit steeds vaker aardgas of benzine. De warmtepomp komt in de plaats van de cv-ketel en het aandeel elektrische auto’s groeit met de dag.
Het stedelijke elektriciteitsnetwerk is echter niet op deze veranderende energiestromen ingericht. Zo kan het in de toekomst gebeuren dat op een winderige dag windmolens zoveel elektriciteit produceren dat het elektriciteitsnet het niet aankan. Of dat in een buurt zoveel zonnepanelen op de daken liggen dat de zekeringen in het trafohuisje doorbranden. Dat dit geen theorie is maar écht zo in de praktijk kan uitpakken, werd vorig jaar april bewezen in Lochem. Daar werden in enkele straten bij wijze van proef alle elektrische auto’s tegelijkertijd opgeladen en ging ook nog eens in twintig woningen de oven aan om een pizza af te bakken. Dat bleek te veel: de buurt zat voor even in het donker.
Elektriciteit simuleren
'Om overbelasting te voorkomen kun je het netwerk verzwaren, of je kunt slimmer met elektriciteit omgaan door vraagsturing toe te passen. Bijvoorbeeld door het dynamisch laden van elektrische auto’s', stelt Hans de Heer, principal consultant Smart Energy bij energieconsultancybureau DNV GL. Eind 2013 won DNV GL (toen nog DNV KEMA geheten), samen met ICT Automatisering, de TU Eindhoven, de Vlaamse onderzoeksinstelling VITO, het Groningse energie-instituut EnTranCe en TNO, een tender binnen de Topsector Energieregeling van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) om een testfaciliteit te bouwen. In deze faciliteit kan worden gesimuleerd welke effecten verschillende duurzame toekomstscenario’s hebben op het elektriciteitsnet.
Deze testfaciliteit, het International Test and Simulation Facility (ITSF), is geen fysiek laboratorium, maar een softwareprogramma dat zijn rekenkracht in de cloud heeft zitten. Het programma kan rekenen aan het laagspanningsnet, waar de woningen op zijn aangesloten, en het middenspanningsnet (inclusief de transformatorhuishuisjes die de schakel zijn tussen deze twee netten). Onlangs werd een eerste test afgerond in de gemeente Hellevoetsluis. De Heer: 'We hebben hier nog geen scenario’s gesimuleerd. Deze test was bedoeld om te controleren of ons systeem werkt. Het gaat in een middelgrote gemeente als Hellevoetsluis namelijk al snel om tienduizenden elektrische apparaten. Wij hebben in Hellevoetsluis aangetoond dat het ITSF dit aankan.'
De Heer: 'Het ITSF levert het inzicht dat nodig is voor zowel de netbeheerder als de gemeente om goed geïnformeerde beslissingen te nemen. De verkregen data kunnen daarnaast visualisaties opleveren. Beleidsmakers of burgers kunnen dan precies zien in welke buurten en bij welk scenario het elektriciteitsnet overbelast kan raken. Plekken met congestie lichten dan rood op.' Essentieel bij deze simulaties is wel dat de elektriciteitsnetwerken tot in detail in kaart zijn gebracht. Dat blijkt niet altijd het geval. 'In grotere steden, met vaak wat oudere netwerken, ontbreekt nog wel eens de juiste informatie.'
Klaar voor de buurtbatterij
Een betrouwbaar elektriciteitsnet is de verantwoordelijkheid van de netbeheerder. Vragen en oplossingen over netverzwaring of smart grids worden dan ook in eerste instantie daar genomen. Maar gemeenten spelen eveneens een grote rol. Bijvoorbeeld op het gebied van het stimuleren van inwoners voor elektrische auto’s of bij de toewijzing van een locatie van een buurtbatterij die lokaal geproduceerde elektriciteit tijdelijk kan opslaan. 'Het ITSF geeft gemeenten de mogelijkheid te anticiperen op de duurzame ontwikkelingen', zegt De Heer.
Hij voegt eraan toe dat het tijdperk van de buurtbatterij nog niet echt is aangebroken in Nederland. 'We hebben nu nog niet heel veel duurzame energie, dus ook nog niet zo veel last van volatiliteit in de elektriciteitsmarkt. Daarnaast hebben we in Nederland flexibele gascentrales die schommelingen vrij goed kunnen opvangen. Dit, gecombineerd met de huidige lage elektriciteitsprijs, maken de businesscase voor bedrijven die flexibele energiediensten willen leveren nog wat dunnetjes.'
ITSF-loket
Het consortium heeft besloten om naast de softwarefaciliteit een fysieke ruimte in te richten voor het ITSF. Dit ‘ITSF-loket’ wordt binnenkort geopend op het terrein van EnTranCe in Groningen. 'Dan kunnen we meer visualiseren en wordt het tastbaarder waarvoor het ITSF precies kan worden gebruikt', aldus De Heer.
