Met windmolens het elektriciteitsnet in balans houden? Vandebron bewijst dat het kan

De hele dag door leveren elektriciteitscentrales, zon- en windparken en andere producenten stroom aan het net en nemen consumenten en bedrijven stroom af. Nu er steeds meer zon- en windenergie wordt opgewekt - afgelopen april bijvoorbeeld driekwart van alle opgewekte stroom - wordt het steeds moeilijker om te voorspellen hoeveel stroom er geleverd wordt. Simpelweg omdat het weer moeilijk te voorspellen is.

Strak gespannen touw

Toch moet het elektriciteitsnet altijd in balans zijn. Er moet elk moment van de dag evenveel stroom verbruikt als geleverd worden. Netbeheerder Tennet moet zorgen dat vraag en aanbod in balans zijn. Als er te weinig of te veel stroom wordt geleverd ontstaat onbalans, dat kan leiden tot black-outs en stroomstoringen. “Je hebt leveranciers en afnemers, producenten en consumenten. Het elektriciteitsnet is eigenlijk een touw tussen die twee groepen en dat touw moet altijd strak staan”, zegt Rick Bitter van groene energieaanbieder Vandebron. “Hoewel die twee groepen steeds onafhankelijk van elkaar bewegen, moet het touw toch strak blijven staan. Daarom heb je in beide groepen spelers nodig die daarvoor zorgen. Dat betekent dat als er te veel elektriciteit is, iemand meer moet consumeren of iemand minder moet produceren en andersom.”

Betaald door veroorzaker

Om het net in balans te houden heeft Tennet reservecapaciteit aan stroomproductie nodig. Daarvoor zijn moeilijke namen bedacht als Frequency Containment Reserve (FCR), het primaire reservevermogen, en de automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR), het secundaire regelvermogen. Tennet gebruikt vooral de aFRR om de balans op het net te handhaven. Dat werkt relatief eenvoudig. Als er onbalans ontstaat, bieden producenten aan meer of minder stroom te leveren om het touw strak te houden. Zij worden betaald door de veroorzaker van die onbalans: de elektriciteitscentrale of het wind- of zonnepark die te veel of te weinig stroom levert of het energiebedrijf dat te veel of te weinig afneemt. “Dus degene die het probleem oplost wordt betaald door de veroorzaker van het probleem”, zegt Bitter.

Onbalans wordt groter

Omdat stroomproducenten op de onbalansmarkt 24 uur per dag stroom moeten kunnen leveren, zijn batterijen nog niet inzetbaar. Die kunnen maximaal 4 uur stroom leveren. Ook wind- en zonneparken waren tot nu toe te onvoorspelbaar om hier aan mee te kunnen doen. Dus zijn het vooral gascentrales die deze taak oppakken. Omdat er meer groene stroom uit onvoorspelbare bronnen als zon en wind komt, wordt het probleem van de onbalans groter. Tegelijkertijd wil Nederland van het gas af en komen er steeds minder gascentrales om het net in balans te houden. Daarom wil Vandebron balanceringsdiensten gaan leveren met zon- en windparken.

Groene stroom weggegooid

Hoe dan? Die zijn toch per definitie onvoorspelbaar en dus niet bruikbaar voor de onbalansmarkt? In 2021 bewees Scholt Energy bij een pilot van Tennet al dat windmolens flexibel genoeg zijn om een rol te spelen op de onbalansmarkt. Misschien niet om per direct extra stroom te leveren als dat nodig is, maar wel om meteen minder stroom te leveren als het aanbod te groot is, stelt Vandebron. Simpelweg door windmolens stil te zetten en zonnepanelen af te schakelen. Dat heet curtailment. Dan gaat er dus groene stroom verloren. Het afgelopen kwartaal werd er door curtailment al voor 1700 gigawatt aan groene stroom weggegooid. Genoeg om heel Nederland bijna zes dagen lang op te laten draaien.

Af en toe uitzetten

Is dat erg? “Nee", stelt Bitter. “Wij krijgen bij Vandebron ook wel eens de vraag: we gaan toch geen groene energie uitzetten? Maar in het verleden stonden in Nederland ongeveer 20 gasturbines opgesteld, waarvan regelmatig de helft uit stond. Die helft ging pas aan als het buiten heel hard vroor of als er heel veel behoefte was aan die elektriciteit. Dat vond iedereen normaal. Als je over gaat naar een systeem op groene energie dan is het niet onlogisch dat je de groene productie overdimensioneert en dat je af en toe iets uit hebt staan. Dat deden we vroeger ook.”

Kostenefficiënter

Uiteraard ziet ook hij liever dat de overtollige groene stroom in batterijen wordt opgeslagen of via elektrolysers wordt omgezet in groene waterstof. “Maar wind- en zonneparken uitzetten als er te veel stroom is, is misschien qua oplossing kostenefficiënter dan allerlei batterijen en elektrolysers installeren”, oppert Bitter. “Het is heel goed mogelijk dat we in de toekomst een deel van de energie opslaan voor later gebruik en een deel uitzetten. Dat is in een onvoorspelbaar systeem de logische oplossing.”

Verdienmodel

Vandebron loopt daarop vooruit door bij ongeveer honderd producenten van windenergie - variërend van boeren met een windturbine op het erf met een vermogen van 0,5 megawatt tot eigenaren van windparken met een vermogen van 40 megawatt - gezamenlijk aan te sturen en in te zetten op de onbalansmarkt. Voor hen is dit een extra verdienmodel. Door overaanbod is de stroomprijs vaker negatief. Ook moeten producenten hogere onbalanskosten betalen. “Daardoor neemt de waarde van hun elektriciteit af en worden de verdiensten van het balanceren van het net steeds belangrijker in hun businesscase. Wij willen dit ook mogelijk maken voor een grote groep kleinere producenten”, zegt Bitter. “Daarnaast wordt het gezien de groeiende netcongestieproblemen interessanter als je op heel veel plekken in Nederland kleine productiemiddelen hebt die je kunt sturen in plaats van een heel groot windpark op de Noordzee.”

Op- en afregelen

Vandebron heeft van Tennet toestemming gekregen om al zijn windmolens in te zetten op de aFRR-markt. Die worden centraal aangestuurd via Vandebrons ‘Green Power Plant’ en kunnen op verzoek van Tennet minder stroom leveren. Via windmeters wordt gemeten hoeveel stroom de windmolen geproduceerd zou hebben als hij niet was uitgezet en hoeveel stroom hij daadwerkelijk heeft geproduceerd. Het verschil tussen die twee is wat er minder geleverd is en waarvoor een vergoeding wordt betaald. Zo krijgt de boer met een of een paar windturbines op zijn erf dus geld als hij die uitzet. Direct extra stroom leveren als er een tekort is, kan het windpark in principe niet. Of toch? “Dat zullen andere partijen moeten doen”, erkent Bitter. “Wel kun je een windpark uitzetten en weer aanzetten als er toch te weinig stroom is. Zo kun je de meeste uren per dag zowel op- als afregelen.”

Minder gascentrales

Omdat er de komende jaren veel meer vermogen aan groene stroom bij komt, ontstaat volgens hem een overaanbod en kan een deel van die productie achter de hand gehouden worden om het net te balanceren. “In de toekomst zal het grootste deel van de tijd de balans gestuurd worden door zon en wind. Het percentage tijd dat gascentrales of batterijen bij moeten springen wordt in de toekomst steeds kleiner”, voorspelt Bitter. Nu zet Vandebron dus al windmolens in om het net in balans te houden, binnenkort kunnen ook zonneparken die rol gaan vervullen. Daar moet de niet geleverde zonne-energie nog beter gemeten worden. “Maar dat gaat niet lang meer duren, misschien hooguit een paar maanden”, zegt Bitter.

Lees ook:

• Nederland had in tweede kwartaal 6 dagen kunnen draaien op weggegooide groene stroom
• Vandebron start hoofdstuk 2 van energietransitie met virtuele energiecentrale
• Vandebron maakt het balanceren van elektriciteitsnet voor ieder type auto mogelijk
• Tennet schroeft investeringen tot 160 miljard op om overvol stroomnet te ontlasten