Flexibiliteit als goud in de energietransitie

Dat zijn de woorden van Rob Roodenburg, senior consultant smart grid and cyber security bij Croonwolter&dros. De technisch dienstverlener helpt netbeheerder Enexis samen met partijen als TNO, ElaadNL, Jedlix en Sympower bij het ontwikkelen van ‘het energiesysteem van de toekomst.’ Een energiesysteem dat de uitdagingen aankan die het aanbod van duurzame energie en de vraag van elektrische auto’s zullen opleveren voor het elektriciteitsnet.

Dat Croonwolter&dros hieraan bijdraagt, is volgens Roodenburg niet vreemd. “Croonwolter&dros is een system integrator. Als wij ergens goed in zijn, dan is het verschillende systemen aan elkaar verbinden en als een geheel te laten werken. En dat is precies de vraag die nu in de markt ligt.”

Croonwolter&dros doet dit bijvoorbeeld al jaren in de industriesector. Roodenburg stelt dat het koppelen van zonnepanelen, batterijen, windmolens en elektrische auto’s op hetzelfde neerkomt als systeemintegratie in de industrie.

De uitdagingen van de energietransitie

Alvorens in te gaan op de mogelijke oplossingen voor toenemende disbalans in het energienet, moet eerst het probleem duidelijk zijn. De energietransitie kent namelijk meer uitdagingen dan mensen die protesteren tegen een windmolen in hun achtertuin. Zo leidt de energietransitie tot meer warmtepompen, elektrische auto’s en duurzame energiebronnen zoals zonnepanelen en windmolens en laten duurzame energiebronnen zoals wind en zonneschijn zich niet plannen.

Om grote pieken in wind- en zon-opwek op te vangen, zijn grote investeringen in het elektriciteitsnet nodig. In sommige gevallen kunnen zonneparken zelfs (tijdelijk) niet worden aangesloten. Het wordt nog lastiger met het toenemende aantal elektrische auto’s die op willekeurige momenten en afwisselende locaties elektriciteit vragen. Zo kan het in de toekomst voorkomen dat tijdens een evenement een groot aantal elektrische auto’s tegelijkertijd op één locatie inplugt waardoor plots en tijdelijk een grote energievraag ontstaat.

Als oplossing voor deze piekbelasting worden nu vaak extra kabels gelegd, netverzwaring heet dat. Maar met rondrijdende elektrische auto’s is de vraag naar elektriciteit dynamisch; net als het aanbod dynamisch is door wisselende wind- en zonkracht. Dat betekent dat er heel veel kabels bij moeten, dit kost tijd en is een kostbare aangelegenheid. Daarnaast lost dit de disbalans tussen vraag en aanbod niet op.

Europees onderzoek naar oplossingen

In Europa zoekt men daarom naar oplossingen die het mogelijk maken om slimmer gebruik te maken van de huidige infrastructuur. Eén van die plekken is Eindhoven.

Op Strijp-S onderzoekt netbeheerder Enexis met hulp van partijen zoals Croonwolter&dros, ElaadNL, Jedlix en Sympower slimme alternatieven om deze verbruiks- en aanbodpieken te beperken. Het gaat om het Europese pilotproject Interflex.  

De partijen testen of zij op wijkniveau de energie kunnen regelen en het net balanceren, bijvoorbeeld door elektriciteit tijdelijk op te slaan in een batterij. Het is een haalbaarheidsonderzoek. Tegelijkertijd geeft het inzicht in welke regelgeving er nodig is voor een succesvolle uitrol. In juni komen afgevaardigden uit de Europese Unie langs om de eerste resultaten te bekijken.

Energietransitie: niet het aanbod, maar de vraag sturen

Roodenburg geeft een voorbeeld hoe het sturen van de energievraag eruit kan zien wanneer honderd mensen naar een voetbalwedstrijd gaan en daar hun elektrische auto parkeren. “Wat we nu van nature doen, is dat alle honderd auto’s in het eerste kwartier maximaal opladen, maar dat is natuurlijk voor het elektriciteitsnet te zwaar. Die auto’s staan er allemaal anderhalf uur: tot die wedstrijd afgelopen is. Als we dat opladen in de tijd faseren kunnen we het uitsmeren en daarmee die pieken wegregelen.”

Het ingewikkelde aan het Interflex-project is volgens hem niet het balanceren, maar het ontwikkelen van het marktmodel. Enexis wil namelijk een nieuwe markt vormgeven waarbij het mogelijk wordt om in energieflexibiliteit te handelen. “Flexibiliteit is niets waard op dit moment, maar voor Enexis is dat wel wat waard. Dus zij willen daar een nieuwe markt voor inrichten, zodat daarvoor betaald gaat worden. Dat maakt natuurlijk allemaal nieuwe businessmodellen mogelijk.”

Handel in energieflexibiliteit

Nutsbedrijven zoals Enexis en Tennet hebben interesse in het kopen van energieflexibiliteit. En in principe zou iedereen het kunnen aanbieden, stelt Roodenburg, want energieflexibiliteit is er in verschillende soorten en maten. Zo kan een bedrijf een vriescel tijdelijk harder laten vriezen om hem vervolgens een kwartier uit te schakelen, kan een gemeente spelen met het elektriciteitsgebruik van een gemaal en kan een consument zijn elektrische auto flexibel opladen. “De mogelijkheden zijn, als je er goed over nadenkt, zo goed als oneindig om aan de vraagzijde in die flexibiliteit te handelen.”

Als flexibiliteit wat waard wordt, dan biedt dat ook een oplossing voor een maatschappelijk probleem, stelt Roodenburg. Hij doelt op de regel dat mensen met zonnepanelen hun opgewekte energie voor dezelfde prijs aan het net mogen verkopen als de prijs waarvoor zij het inkopen. “Dat deugt voor geen meter.” Hij maakt een vergelijking met het sturen van pakketjes via de post. “Dat is net alsof jij even veel postpakketjes verstuurt als dat je uiteindelijk koopt, maar daarbij niets aan de post hoeft te betalen. Dat is niet terecht, want voor dat salderen heb je wel die hele infrastructuur nodig en dat belast het net van Enexis enorm.”

Volgens Roodenburg is het systeem zoals het nu is ingericht daarom niet houdbaar. Daar moet iets op worden gevonden. Eén van de mogelijkheden is het ontwikkelen van een markt voor energieflexibiliteit, zoals zij nu proberen bij Interflex. In onderstaande video van de start van het project, komt onder andere Ton van Cuijk, innovatiemanager bij Enexis, daarover aan het woord.

De meerwaarde van een zonneauto

Bij het project koppelen de partijen gebouwen, elektrische auto’s een buurtbatterij en zonnepanelen aan een cloud platform. Interflex is al behoorlijk innovatief als project, maar de partijen gaan nog een stapje verder door ook de zonneauto Stella Vie aan te koppelen.

'De toegevoegde waarde van een zonneauto is juist in dit project groot'

Een elektrische auto kan alleen energie die de auto eerder heeft ontvangen terug-leveren. Een zonneauto kan daarentegen ook zelfopgewekte energie terug-leveren. “Daarom hebben wij de zonneauto in dit systeem geïntegreerd", zegt Beatrix Bos. Zij werkte mee aan de ontwikkeling van de zonneauto. De Stella Vie is vanwege het zonnepaneel in theorie in staat om constant energie leveren.

“De toegevoegde waarde van een zonneauto is juist in dit project groot, omdat je dan echt maximaal gebruikmaakt van dat zonnepaneel”, zegt Bos. Voor de ontwikkelaars van de zonneauto is het project ook waardevol, omdat het hen de mogelijk biedt om in de praktijk de toegevoegde waarde te testen van een elektrische auto met geïntegreerde zonnepanelen.

Interflex: het energiesysteem van de toekomst?

Bos ziet potentie in het project Interflex. “Dit is precies wat nodig is om zo het net niet helemaal over te belasten en er gewoon heel slim van gebruik te maken.”

Zij ziet het vooral als een lokale oplossing, omdat het aanbod bekend is en de vraag redelijk voorspelbaar is. Dat maakt het makkelijker om de balans te regelen. “Landelijk is het nog lastig om het zo groot te integreren, maar lokaal kunnen we echt een soort mini-net gaan bouwen.”

Een blik in de toekomst

“Alle trends breken een keer”, zegt Roodenburg. Eén van die trends is de overstap naar elektrische auto’s. Die overstap brengt enorm veel accu’s en batterijen op de weg. “En als flexibiliteit wat waard wordt en we grote problemen gaan krijgen, omdat die auto's overal aankoppelen dan zou dit natuurlijk een mooie oplossing zijn. Zeker als je kan terug-laden.”

Roodenburg verwacht dat die elektrische auto’s op den duur voorzien zullen zijn van zonnepanelen. Bos hoopt dat zonneauto’s over tientallen jaren de norm zijn. “Het liefst rijden er dan natuurlijk overal mooie zonneauto's over de weg en heeft iedereen daarmee zijn mobiele zonnepanelen voor de deur of bij zijn werk staan. Dan hoef je bijna nooit meer op te laden. En die toekomst is door ontwikkelingen zoals bijvoorbeeld hier in Eindhoven, maar ook door zonneauto Lightyear nu veel dichterbij gekomen.”

Afbeelding: Adobe Stock en YouTube