Het elektriciteitsnet kan de transitie naar een duurzame samenleving lastig bijhouden. Ook zorgt de toenemende elektrificatie voor veel hogere (piek)belasting van het elektriciteitsnet. Dat leidt her en der tot pleidooien om langer ‘aan het gas’ te blijven. Maar is dat inderdaad de enige mogelijkheid? De Topsector Energie en de Rijkdienst voor Ondernemend Nederland lieten het uitzoeken door onderzoeksbureau Stantec.
- Topsector Energie en RVO lieten uitzoeken of er oplossingen zijn tegen netcongestie.
- Daaruit kwamen ruim honderd ideeën. De gouden oplossing zat er echter niet bij.
- De 12 meest veelbelovende ideeën worden verder uitgewerkt.
12 oplossingen voor onze gridcongestie
In een serie van 12 artikelen gaat Innovation Origins in op de 12 meest kansrijke oplossingsrichtingen voor het overbelaste elektriciteitsnet.
Centrale vraag: zijn er nieuwe of onderbelichte ideeën waarmee bestaande of nieuwe capaciteit van het elektriciteitsnet beter benut zou kunnen worden? Het resultaat is overweldigend: meer dan honderd (bekende én minder bekende) ideeën – voer voor verder gesprek en experimenteren. De opdracht was om out-of-the-box te denken en om juist op zoek te gaan naar oplossingen die liggen bij andere partijen dan alleen de netbeheerders.
Michel Emde, programmamanager Systeemintegratie bij de Topsector Energie, blijft realistisch: “Bij dit onderzoek zijn we juist op zoek gegaan naar out-of-the box ideeën. ‘The silver bullet’ waar nog niemand aan had gedacht, rolde er helaas niet uit. Voor ons is het nu wel hét handvat om enkele onderwerpen nu meer onder de loep te nemen. Zoals congestiecommunicatie; als gebruikers niet weten dat er congestie is, hoe kunnen ze dan meehelpen om het op te lossen?”
Hanna van Sambeek, projectleider Energietransitie bij Stantec, zegt dat in het onderzoek stakeholders uit alle hoeken van de elektriciteitssector enthousiast hebben meegedacht. “Dat leverde onverwachte en creatieve oplossingen op, buiten de gebruikelijke kaders. Ook al zijn die niet allemaal direct te implementeren, ze helpen wel bij het verbreden van de discussie over oplossingen. Die is nu soms eenzijdig in de instrumenten die worden besproken en wie daarvoor verantwoordelijk is. Voor een versnelling van de energietransitie hebben we alle betrokkenen en enorm veel slimme oplossingen nodig op alle niveaus.”
Twaalf meest belovende oplossingsrichtingen
Op basis van bureaustudie, interviews met betrokkenen in de sector en een workshop zijn meer dan honderd oplossingen geïdentificeerd. Daarvan zijn de twaalf meest veelbelovende geselecteerd. Deze oplossingen zijn:
- Congestiecommunicatie
- Woongebieden lokaal balanceren
- Faseonbalans verminderen
- Autonoom decentraal ingrijpen op het laagspanningsnet
- Dynamische capaciteitsplanning en -handel
- Flexibiliteit faciliteren bij bedrijven(-terreinen)
- Toepassen gelijkspanning
- Benutten andere elektriciteitsinfrastructuur
- Locatiesturing duurzame opwek en opslag
- Off-grid elektriciteitstransport
- Zwermoptimalisatie in elektrisch laden
- Alternatieve storingsreserve
Het hele systeem
In dit verkennend onderzoek naar alternatieve oplossingen voor effectiever gebruik van het elektriciteitsnet, werd gekeken naar het hele systeem, niet alleen naar oplossingen bij de netbeheerders of naar de techniek. De studie levert waardevolle concepten op technisch, sociaal, juridisch en institutioneel vlak, maar vooralsnog is het nog theorie. Verdere verdieping is nodig om de impact en haalbaarheid van deze concepten te bepalen. Het rapport moedigt actieve ondersteuning aan, bijvoorbeeld via landelijke programma’s, specifieke onderzoeksprojecten of creatieve initiatieven zoals hackathons en prijsvragen. De oprichting van een groep ‘dwarsdenkers’ wordt in het rapport geadviseerd om het vrije denken en innovatie te bevorderen. Het rapport wil verder debat en samenwerking vanuit verschillende perspectieven aanmoedigen om te komen tot een betere benutting van het elektriciteitsnet.
| Alle oplossingen |
| Smart Energyhubs – Een integrale en gebiedsgerichte aanpak d.m.v. slimme combinaties van opwek, opslag en conversie van energie |
| Edge Computing – Een aspect van smart grids waarbij dataverwerking en – opslag plaatsvindt dichtbij de bron van de gegevens, in plaats van een centrale locatie (bv. de cloud) t.b.v. de verwerkingscapaciteit van data en de dataprivacy |
| Global super grid – Een globaal geïntegreerd elektriciteitsnet zou kunnen bijdragen aan de benodigde integrale samenwerking |
| Achter-de-meter aansluiting – Zelfconsumptie van elektriciteit zonder teruglevering aan het net (toepassing van curtailment in het geval dat de opwek groter is dan het verbruik) |
| Directe Lijn – Rechtstreekse levering van elektriciteit van een producent aan een afnemer |
| Vehicle-to-grid (V2G) – De inzet van elektrische voertuigen als opslagmedium voor elektriciteit |
| Slim Laden – “Slimme” inzet van technologie om oplaadtijden en laadsnelheden aan te passen aan omgevingsfactoren om het energieverbruik te optimaliseren |
| Zon op dak – Zonnepanelen op de daken van KV’ers en GV’ers |
| Home Energy Management – Inzet van technologie om het energieverbruik in huishoudens System (HEMS) te beheren en te optimaliseren |
| Gamified consumer app – Een interactieve app om consumenten te stimuleren beter om te gaan met duurzaamheid in hun woningen/werk. |
| Dynamisch terugleveren – Flexibele transportbeperkingen voor opwekinstallaties om overbelasting te voorkomen |
| Power-to-heat (P2H) – Conversie van elektriciteit in warmte (op verschillende schalen) afhankelijk van de beschikbaarheid van duurzame energie en netcapaciteit |
| AI learning agent – Inzet kunstmatige intelligentie in de vorm van een “learning agent” die het gedrag van elke consument leert om de netplanning vooruitstrevender te maken |
| Inperken slimme apparatuur – Om netcongestie tegen te gaan worden aangeslotenen door achter de meter door netbeheerders afgeschakelen of gelimiteerd netbeheerder (niet-laadinfra) |
| Afschakelbare AC5 – Een afschakelbare afsluiting voor aansluitingen die enkel elektriciteit terugleveren aan het net |
| Smart valves – Inzet op afstand bedienbare kleppen in verwarmings-, ventilatie-, airconditionings- en waterleidingssystemen t.b.v. efficiënter energieverbruik |
| Smart cable guard – Inzet van een elektronisch apparaat dat wordt gebruikt om hoogspanningskabels te bewaken en te beschermen tegen beschadiging en storingen |
| Slimme trafo’s – Slimme transformators om voor stabiele stroomvoorziening te zorgen. |
| Smart Lighting System – Inzet Internet of Things om slimmere om te gaan met verlichting en dus het energieverbruik |
| Power-over-Ethernet (PoE) – Inzet van technologie om stroom en data te leveren over een standaard ethernetkabel |
| Grootschalig Wireless power – Grootschalige inzet van draadloze elektriciteitstransport transfer |
| Dynamische tapchanger – Aansluitingen op de transformator (“transformator taps”) worden gewijzigd om de transformatorverhouding aan te passen om daarmee de uitgangsspanning te veranderen |
| Energy recovery systems – Inzet van technologie om de terugwinst van energie te waarborgen en daarmee de efficiëntie van processen te verhogen |
| Buurt Batterij – Lokale energieopslag voor woonwijken en/of buurten d.m.v. grote batterijsystemen |
| Thuis Batterij – Lokale energieopslag voor individuele aangeslotenen d.m.v. batterijsystemen |
| Grid Batterij – Energieopslag d.m.v. batterijsystem voor het oplossen van vraag- en aanbodproblematiek |
| Slimme Batterijen – Energieopslag d.m.v. batterijsystemen uitgerust met intelligente software en sensoren die het energiebeheer regelen |
| Battolyser – Efficiente combinatie van batterij en electrolyser. |
| Ondergrondse waterstof opslag – Inzet resterende capaciteit voor ondergrondse opslag van waterstof |
| Vliegwiel opslag – Energieopslag d.m.v. vliegwielen |
| Superconducting magnetic energy storage (SMES) – Energieopslag d.m.v. “superconducting magnetic energy storage” (SMES) |
| Supercondensator/ultracondensator – Energieopslag d.m.v. super- of ultracondensator |
| PSH (Pumped Storage Hydropower) Energieopslagmeer of opslagbekken – Energieopslag d.m.v. waterkracht middels energieopslagmeren en/of opslagbekken |
| PSH – Uitbreiding koppeling buitenlandse waterkrachtcentrale – Energieopslag d.m.v. waterkracht middels uitbreiding koppeling buitenlandse waterkrachtcentrale |
| PSH – Ondergrondse waterkrachtcentrale – Energieopslag d.m.v. waterkracht middels een ondergrondse waterkrachtcentrale |
| E-houses (middenspanningsstations) – Inzet van prefab mobiele middenspanningsstations |
| Schone aggregaten ipv storingsreserve – Inzet schone aggregaten o.b.v. groen gas en/of accu’s om reserves te verminderen |
| Netcomponenten zwaarder belasten – Netcomponenten zullen zwaarder worden belast – begrijpende dat deze sneller zullen verouderen met als mogelijk gevolg dat er een hogere onderbrekingsfrequentie ontstaat – om zo meer transportcapaciteit te ontsluiten |
| Energieweerbericht – Gedragsbeinvloeding ten aanzien van gebruik d.m.v. een “weerbericht” |
| CAES – Ondergrondse persluchtopslag – Energieopslag d.m.v. ondergrondse perslucht |
| CAES – Bovengrondse persluchtopslag (containers) – Energieopslag d.m.v. bovengrondse perslucht |
| Opslag in warme stenen – Energieopslag d.m.v. warme stenen om vervolgens een stoomturbine aan te drijven en (opnieuw) elektriciteit te produceren |
| Grondbatterij/cavernebatterij – Energieopslag d.m.v. het vullen van cavernes met twee verschillende elektrolyten om een redux-flow accu te creëren |
| Power-to-Fuel – Waterstof – Conversie van elektriciteit in waterstof gebruikmakend van resterende capaciteit bij een lage benuttingsgraad en/of elektriciteit van wind- en zonneparken bij een gebrek aan transportcapaciteit |
| Power-to-Fuel – Methaan (synthetisch aardgas) – Conversie van elektriciteit in methaan gebruikmakend van resterende capaciteit bij een lage benuttingsgraad en/of elektriciteit van wind- en zonneparken bij een gebrek aan transportcapaciteit |
| Power-to-Fuel – Ammoniak – Conversie van elektriciteit in ammoniak gebruikmakend van resterende capaciteit bij een lage benuttingsgraad en/of elektriciteit van wind- en zonneparken bij een gebrek aan transportcapaciteit |
| Power-to-Fuel – Methanol – Conversie van elektriciteit in methanol gebruikmakend van resterende capaciteit bij een lage benuttingsgraad en/of elektriciteit van wind- en zonneparken bij een gebrek aan transportcapaciteit |
| Batterij transportkosten verwijderen – Verlagen/verwijderen van batterij transportkosten voor grote gebruikers om business case mogelijk te maken. |
| Gesloten Distributie – Een privaat net die geen deel uitmaakt van het openbare net Systemen/Microgrid |
| Cable Pooling – Optimale benutting van beschikbare transportcapaciteit door het koppelen van opwekinstallaties op zon en wind |
| Structurele uitbreiding – Structurele uitbreiding d.m.v. integrale samenwerking tussen de regionele netbeheerders, landelijke netbeheerder, gemeenten en RES-regio’s |
| Solar Tracker – Rendementsverhoging voor zonneparken d.m.v. tracking-technologie waardoor de capaciteit beter benut wordt |
| Dynamic Line Rating (DLR) – Dynamic Line Rating (DLR) biedt een vergrote stroomcapaciteit in de transmissielijncapaciteit met behoud van de prestaties van de bestaande apparatuur door rekening te houden met de werkelijke omgevingsomstandigheden en de lijnkarakteristieken |
| Afsprakenstelsel over ontsluiten van aanvullende meetdata voor System Operations – Aanvullende meetdata zou de netbeheerder ondersteunen in hun capaciteiten om netcongestie vroegtijdig te detecteren en tegen te gaan in een integraal systeem |
| Advanced Metering Infrastructure (AMI) – Advanced Metering Infrastructure (AMI) maakt gebruik van slimme meters om energieverbruiksgegevens te verzamelen, beheren en analyseren |
| Open Source Advanced Distribution Management System – Open Source ADMS wordt gebruikt om een nieuwe aanpak te verkennen voor management en controle van distributienetten van de netbeheerders |
| Building Information Modelling (BIM) – Een bouwwerkinformatiemodel is een digitaal model van een bestaande en/of geplande constructie, opgebouwd uit objecten waar informatie is gekoppeld om de energieconsumptie te optimaliseren en te monitoren |
| Predictive Maintenance – Inzet van het Internet of Things om onderhoud aan de infrastructuur te voorspellen |
| Digital Twinning – Geavanceerd simuleren van het net systeem om nieuwe concepten en parameters te testen en tweaken. |
| Game theory in lokaal energiegebruik en opslag – De toepassing van game theory zou het verbruik, opslag en teruglevering van lokaal opgewekte energie kunnen optimaliseren |
| Pieken aftoppen – Curtailment bij variabele energieopwekinstallaties (zoals bijv. een zonnepark) |
| Flex Alert – Berichtgeving aan aangeslotenen met het verzoek op een bepaald moment minder te gebruiken (vrijwillig) |
| PlexiGrid – Direct sturen op (het flexibele deel van de) belasting van aansluitingen. Software- oplossing voor TSO en DSOs om voorspellingen te maken en dynamische net- tarieven te communiceren aan klanten, en voor klanten om daarop te reageren. |
| Regulatory Sandbox – Bieden van ruimte om te experimenteren buiten de geldende wetgeving om nog niet toegestane oplossingen te toetsen |
| Flexibiliteit/GOPACS – Prijsmechanismen en marktwerking kunnen worden gebruikt om vraag en aanbod van energie te sturen en congestiemanagement toe te passen om tijdelijk meer transportcapaciteit in het net vrij te maken |
| Verzwaren-tenzij of flexibiliteitstender – Een algemene uitvraag naar flexibiliteit van de netbeheerder wordt ingezet t.b.v. netcongestiemanagement |
| Blockchain Technology – Inzet Blockchain om eindgebruikers beter met het net te verbinden (bijv. d.m.v. direct energiehandel i.p.v. inkoop bij detailhandelaren) |
| Peer-to-peer Energy Trading – De ontwikkeling van een virtuele marktplaats die partijen in staat stelt energie te kopen of te verkopen, zelf prijs- en volumerisico’s te beheren en de traditionele rol van de energiekleinhandelaar te optimaliseren |
| Financiële incentives – Minder energiegebruik financieel belonen |
| Risicobevorderende vergoeding – Aanpassing van vergoedingsprogramma om innovatie binnen het oplossen van netcongestie te stimuleren door risicovolle pilots te financieren. |
| Splitsen van de NL biedzone – Splitsen van de huidige Nederlandse biedzone waardoor er een stimulans m.b.t. het energieverbruik ontstaat |
| Interconnection Standards – Update van de interconnection standaarden aan de hand van nieuwe technologische ontwikkelingen die impact hebben op het net |
| Smart thermal grid (STG) – Inzet van technologie om de distributie en opslag van warmte te optimaliseren |
| Wijk Energielabel – Een wijk energielabel kan helpen door inzicht te geven in de energieprestaties van de gebouwen in een wijk. Met deze informatie kunnen netbeheerders beter anticiperen op piekmomenten in het energieverbruik en de benodigde capaciteit van het energienetwerk beter inschatten, wat kan leiden tot gerichte investeringen in infrastructuur of stimuleringsmaatregelen |
| Zonal-to-zonal/Zonal-to-nodal – Transformatie van het EU-tarievenstelsel van ‘zonal pricing’, naar een kleinere granulariteit ‘zonal’ dan de huidige situatie of zelfs ‘nodal’ (per knooppunt) |
| Tijdsgebonden Capaciteit bij Transportbeperking (TCT) Non-firm ATO/CBC – TCT is een oplossing waarbij een klant met een transportbeperking toegang krijgt om elektriciteit te verbruiken en/of terug te leveren gedurende vooraf vastgestelde tijdsvensters |
| Spatiotemporale arbitrage – Inzet mobiele energiearbitrage d.m.v. elektrische trucks (als aanvulling op een zonal-to-nodal-transformatie) |
| Open access transmission – Open Access Transmission (OAT) is een aanpak waarbij transmissiesystemen open staan voor alle marktdeelnemers. Dit betekent dat externe partijen, zoals elektriciteitsproducenten en -distributeurs, toegang hebben tot het elektriciteitsnetwerk om hun energie te leveren aan eindgebruikers |
| Slim Energie Delen. Lokaal (woonwijken) duurzame opwek delen en gebruiken – Door (via energiecoöperaties) grootschalig duurzame opwek te realiseren in een woonwijk kan een wijk voor een veel groter deel voorzien in eigen elektriciteitsbehoefte |
| Energiecoöperaties als partner in congestieproblemen – Door het bijeenbrengen van groepen gebruikers die bereid zijn hun energiegebruik op elkaar en op het netwerk van de regionale netbeheerder af te stemmen, kunnen energiegemeenschappen belangrijke ketenpartners worden voor netbeheerders in het beheren van hun netten |
| Internationaal technische benchmark – Een internationaal kader dat de prestaties van nationale elektriciteitsnetten beter beoordeelt om international concurrentie te stimuleren. |
| Party Syntegration (Sector Coupling) – Gebruikmakend van de overlegmethode Malik SuperSyntegration om een integrale samenwerking te bewerkstelligen |
| Reserve capaciteit inzetten – Inzet reservecapaciteit |
| Transformatie verstandhouding tussen de netbeheerder en aangeslotenen (proactieve communicatie) – Proactieve communicatie van de netbeheerders zal een gedragsverandering van aangeslotenen teweeg moeten brengen om de benutting van het net te optimaliseren |
| Programmatische aanpak systeemintegratie voor lokale initiatiefnemers – Oplossingsrichting die voortkomt uit bevindingen ten aanzien van het werken aan systeemintegratie door netbeheerders, overheden en lokale iniatiefnemers |
| Uitrol ‘NBNL Real-time Interface’ (na eerste focus opwekkers 1-50MW): integrale afstemming netbeheerders en marktpartijen – De afstemming tussen netbeheerders en marktpartijen zal nog integraler gemaakt kunnen worden door de uitrol van het NBNL Real-time Interface |
| Privatisering net (componenten) – Privatisering van het elektriciteitsnetwerk kan helpen bij het verminderen van net congestie door middel van investeringen in infrastructuur en meer concurrentie op de energiemark |
| Doelgerichte uitbreiding van het net – Met (voorspellings)data de optimale keuzes maken m.b.t. de uitbreiding van het net |
| Capaciteitsstudies voor locatiebepaling invoeding – Dergelijke studies helpen om de beste locatie te vinden voor invoeding van duurzame opwek, geredeneerd vanuit de belasting op het net. Andersom gebruikt kan het helpen om probleemlocaties te identificeren en in combinatie met voorgenomen projecten kan het helpen te prioriteren. |
| GridShield – Autonome en decentrale aansturing van laadpalen als de lokale trafo overbelast is |
| Voorkomen congestie in storingssituaties – D.m.v. slimme ingrepen (bijv. afschakelen van bepaalde type gebruikers) congestie in storingssituaties voorkomen |
| Virtual power plants/DER sturing – Centrale coördinatie van decentrale energiebronnen waardoor deze gezien kan worden als één grote en virtuele energiecentrale |
| AI operation – Inzet van kunstmatig intelligentie t.b.v. optimaliseren energievraag en -aanbod |
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
