Twee veelbelovende oplossingen voor netcongestie: smart grids en modulair bouwen

Netcongestie betekent (in een notendop) dat er op een bepaald moment zoveel vraag of aanbod van elektriciteit is dat het net dat niet meer aankan. Zie het als file op de snelweg, maar dan in elektriciteitskabels. Dat heeft alles te maken met de versnelling van de energietransitie, legt Khalil el Bakari, directeur Energie TAI bij Croonwolter&dros, uit: “Enerzijds komen er steeds meer zonne- en windparken bij, dus het elektriciteitsaanbod neemt toe. Anderzijds stijgt de vraag. Bijvoorbeeld omdat steeds meer mensen elektrisch gaan rijden en industrieën steeds meer overstappen op elektriciteit. Het elektriciteitsnet kan dat steeds slechter aan, op steeds meer plekken.”

Meer weten over Croonwolter&dros? Lees hier het bedrijfsprofiel.

De kaart kleurt rood

Om je een idee te geven: Netbeheer Nederland publiceerde vorig jaar een zogeheten capaciteitskaart, die laat zien hoeveel ruimte er nog is op het net. En die kleurt op steeds meer plekken rood. Jaap Reijntjes, commercieel directeur bij Croonwolter&dros: “In het noorden van het land zie je dat het aanbod te groot is, door de vele duurzame energieparken die daar gerealiseerd worden. In het westen van het land loopt het verbruik juist de spuigaten uit. Dat is een groot probleem.”

Het betekent bijvoorbeeld dat er in sommige regio’s geen duurzame energieprojecten meer bij kunnen (zoals in Noord-Brabant). Bestaande duurzame energie-installaties kunnen daarnaast niet altijd energie terug leveren aan het net, waar het verdienmodel onder lijdt.

Lees ook: “Ons energiesysteem maakt een revolutionaire ontwikkeling door”

Netverzwaring?

Wat is de oplossing? Het logische antwoord is netverzwaring, maar dat is niet zaligmakend. Het is namelijk een peperdure en tijdrovende klus. “Netverzwaring betekent de grond openbreken, kabels leggen, installaties opzetten, netwerkstations bouwen… Dat gaat te langzaam om de energietransitie bij te benen”, zegt El Bakari.

Met andere woorden: er is meer nodig. Croonwolter&dros ontwikkelde daarom een manier om netverzwaring te versnellen: modulaire bouw van netwerkstations. Van oudsher wordt elk nieuw netwerkstation vanaf nul ontworpen en gebouwd. Compleet met specifieke componenten, zoals transformators en schakeldelen, die per station kunnen verschillen. Dat betekent een lange voorbereidingsfase, lange levertijden van de verschillende componenten en een langere uitvoer van de werkzaamheden.

Croonwolter&dros werkt samen met TenneT. In onderstaande podcast vertellen Ed van Moolenbroek (TenneT) en Jaap Reijntjes (Croonwolter&dros) daar meer over:

Modulaire netwerkstations

Door netwerkstations modulair op te bouwen en de bouw ervan te standaardiseren, kan elke fase van het proces versneld worden. Croonwolter&dros ontwikkelde bijvoorbeeld een gestandaardiseerde manier om een voorontwerp te maken, waarbij zoveel mogelijk gestuurd wordt op het gebruik van dezelfde componenten. “Daardoor weten leveranciers op voorhand al om welke componenten we zullen vragen en is de levertijd korter”, zegt Reijntjes. “Hetzelfde geldt voor de professionals die het netwerkstation bouwen en inregelen. Zij kennen op een keer de werkzaamheden, omdat de engineering ook volledig gestandaardiseerd is. Dat betekent sneller bouwen en dus ook snellere netverzwaring.”

Als klap op de vuurpijl kunnen netwerkstations op deze manier ook sneller uitgebreid worden, als de energietransitie daarom vraagt. Ze zijn immers modulair opgebouwd en dat maakt het gemakkelijk om componenten te vervangen of toe te voegen. De werkwijze wordt inmiddels toegepast en de resultaten liegen er niet om. Reijntjes: “De bouw van een nieuw veld in een hoogspanningsstation duurt normaal gesproken gemiddeld zes maanden. Wij hebben (na ongeveer twee maanden voorbereidingstijd) slechts één dag nodig om een nieuw veld neer te zetten. Dat komt omdat we één type veld ontwikkeld hebben (ook wel een skid genoemd), dat vooraf in een fabriekshal wordt opgebouwd.”

Bekijk onderstaande video voor meer informatie over het modulaire systeem:

Slim met smart grids

Een tweede oplossing voor netcongestie waar Croonwolter&dros aan werkt, zijn smart grids. Die kunnen er zelfs voor zorgen dat netverzwaring helemaal niet nodig is. El Bakari: “Smart grids zorgen voor slimme sturing van vraag en aanbod. Door die twee zo goed mogelijk met elkaar te matchen, is er minder energietransport nodig en kan je netcongestie voorkomen. Energieopslag speelt daar een steeds belangrijkere rol in. Door elektriciteit eerst op te slaan, kun je het aanbieden wanneer het rustig is op het net, in plaats van op piekmomenten.”

Croonwolter&dros heeft verschillende applicaties in zijn portefeuille die daarbij helpen. Eén daarvan is de Energy Monitoring Management Assistent, of kortweg EMMA, die gebruikers (lees: netbeheerders) in staat stelt om vraag en aanbod op lokale schaal met elkaar te matchen. El Bakari geeft een voorbeeld: “Stel dat de elektriciteitskabel van en naar een wijk uitvalt door netcongestie. Dat betekent dat zonnepanelen in de wijk geen energie kunnen leveren aan het net en dat is zonde.

Omdat huishoudens en bedrijven in een wijk via een laagspanningsnet ook aan elkaar verbonden zijn, kan EMMA ervoor dat de opgewekte zonne-energie bij problemen in het elektriciteitsnet toch een bestemming krijgt. Bijvoorbeeld bij de buurman of een lokale onderneming. Door vraag en aanbod op lokaal niveau te matchen, lopen de zonnepaneleneigenaren geen inkomsten mis.”

Lees ook: Kun jij de stroom van je zonnepanelen wel terug leveren?

Smart grids op landelijke schaal

EMMA werd eerder al succesvol toegepast in een proeftuinomgeving en wordt momenteel op meerdere plekken uitgerold. Croonwolter&dros ziet potentie op veel plekken. Van dorpen en woonwijken tot bedrijventerreinen en industriële clusters. Maar ook op landelijke schaal is de potentie groot, zegt El Bakari: “Op een keer kan je alle plekken waar EMMA wordt toegepast ook met elkáár verbinden. Dan ben je in staat om het elektriciteitsnet op landelijke schaal te ontlasten.”

Ook Reijntjes verwacht veel van EMMA: “Vergelijkbare smart grid-applicaties worden al toegepast op verschillende bedrijventerreinen in Nederland. Daar loopt nog wel een elektriciteitskabel naar buiten, omdat duurzame energie nu eenmaal een grillige energiebron is. Maar in principe kunnen die terreinen volledig zelfvoorzienend worden.”

Vertrouwen en durf

Veel potentie dus, voor zowel modulaire netwerkstations als smart grids. Maar uitdagingen zijn er ook. Reijntjes vat ze samen: “Om dit soort toepassingen goed en snel uit te rollen, is vertrouwen nodig. Het kan bijvoorbeeld veel moeite kosten om opdrachtgevers te overtuigen van de voordelen van dit soort innovaties en te bewijzen dat het net zo goed (en zelfs beter) werkt dan wat momenteel gangbaar is.”

Een andere uitdaging is durf, vult El Bakari aan: “Opdrachtgevers moeten het aandurven om hun nek uit te steken en nieuwe paden te bewandelen. Dat is niet altijd gemakkelijk, want het vergt andere werkwijzen, verschuivingen van verantwoordelijkheden, noem maar op. De techniek voor smart grids en modulaire bouw is klaar om het netcongestieprobleem te verkleinen. Maar het implementeren en uitrollen ervan kan best spannend en lastig zijn.”

Van knoop naar versnelling

Of smart grids en modulaire bouw het netcongestieprobleem helemaal kunnen oplossen is zeer de vraag, besluit Reijntjes. Maar dat ze het probleem kunnen verkleinen, staat buiten kijf. En misschien kunnen ze de energietransitie op den duur zelfs versnellen. “Het netcongestieprobleem kan op de korte termijn een rem op de energietransitie zetten. Daar moeten we rekening mee houden. Maar omdat we dat probleem hebben, werken we met z’n allen extra hard aan innovaties om het op te lossen. Daar plukken we op de lange termijn de vruchten van en kan op den duur juist voor versnelling zorgen.”

Lees meer: Het stroomnet is niet vol. We moeten het slimmer gebruiken