De energietransitie en de netbalans

De afgelopen tijd heeft u op deze site enkele publicaties kunnen lezen over de energietransitie en de gevolgen daarvan voor ons allemaal. U begrijpt dat dit een onderwerp is wat ons bij Soltegro na aan het hart ligt (en wij hopen bij u allemaal). Want of u nu geloofd in de klimaatverandering of niet, feit is dat onze huidige fossiele bronnen eindig zijn en dat we ons daarop moeten voorbereiden.

Enkele weken geleden schreef ik voor de site www.hoogspanningsnet.com een artikel over de gevolgen van het ingezette beleid zoals weergegeven in het regeerakkoord Rutte-III op ons hoogspanningsnet. Deze impact werd net voor de kerst door TenneT ook duidelijker gemaakt in de jaarlijkse update van de Analyse leveringszekerheid en het Kwaliteits- en capaciteitsplan. De conclusie hiervan is dat op korte termijn we wel zeker zijn van onze energievoorziening, maar dat op langere termijn (na 2024) we sterker en sterker gaan leunen op de hoogspanningsverbindingen met de ons omringende landen, een verdere pan-europese integratie is hier absoluut nodig.

Persoonlijk verwacht ik (in tegenstelling tot TenneT) dat de groei van het elektriciteitsverbruik door bijvoorbeeld het elektrisch-rijden weleens harder zou kunnen gaan dan menigeen verwacht. ING publiceerde afgelopen zomer een gedegen onderzoek naar de toekomst van het elektrisch rijden en trok daarin de conclusie dat vanaf 2024 het elektrisch rijden goedkoper wordt dan rijden in een auto met verbrandingsmotor en dat tegen 2035 alle nieuw verkochte auto’s elektrisch gaan zijn. Verder zal het verbruik in woningen ook gaan stijgen als gevolg van het stimuleren van het afkoppelen van het gasnet, uw wilt er immers wel warmpjes bij zitten, toch?

Dit alles betekent dat we zorgvuldig om moeten gaan met het balanceren van de energievraag en productie hiervan. Want zoals waarschijnlijk bekend moeten het elektriciteitsverbruik en de elektriciteitsproductie exact met elkaar in evenwicht zijn: voor iedere lamp die u ontsteekt moet een elektriciteitsproducent meer vermogen gaan leveren. Deze continue balanceer-act wordt in Nederland verzorgt door TenneT-TSO vanuit hun Landelijk bedrijfsvoeringscentrum in Arnhem.

Een vermogenstekort of overschot in het net uit zich in een veranderende frequentie van de netspanning bij u thuis, deze is over heel Europa ongeveer gelijk en is altijd zo dicht mogelijk bij de 50 Hertz (de actuele frequentie en het ingezette regelvermogen en neer informatie hierover vindt u overigens op deze site).

Op dit moment vindt het balanceren vooral plaats door het regelen van grote elektriciteitscentrales. Snelle veranderingen worden opgevangen door bijvoorbeeld gasturbine-centrales, langzame door kolen- en nucleaire centrales. Wind- en zonneproductie worden op dit moment beschouwd als niet regelbaar. De energie die geproduceerd wordt gaat het net in, ongeacht of dit veel of weinig is, daardoor ontstaan tekorten en overschotten, welke worden weggeregeld met de traditionele centrales (de regelbare-productie).

Deze manier van balanceren slaat de bodem uit de rentabiliteit van de traditionele centrales omdat de eigenaar niet zeker is van de opbrengst van zijn centrale. Hierdoor neem de regelreserve nog verder af. Dat gaat op dit moment nog goed doordat het aandeel wind- en zonne-energie nog vrij laag is, maar wanneer dit gaat stijgen komt men in Arnhem (en wij dus allemaal) in de problemen. Een nieuwe manier van balanceren is dus nodig.

In de toekomst zal niet alleen de grootschalige productie geregeld worden, maar ook de kleinschalige productie en het grootschalige en kleinschalige verbruik. Daarnaast ontkomen we niet aan één of andere vorm van groot- of kleinschalige opslag. Dus in plaats van enkele centrales nu, moeten in de toekomst miljoenen producenten, verbruikers en opslagen geregeld worden. U begrijpt dat dit niet meer te doen is voor een organisatie als TenneT-TSO en dat zij dus heel erg moeten gaan vertrouwen op vergaande en grootschalige automatisering van de balancering.

De regelingen zijn ook wel bekend als Productie- en Verbruik beïnvloeding en Opslag. Om een evenwicht te bereiken kan er dus in plaats van traditioneel aan één knop (de grootschalige productie) straks aan drie knoppen gedraaid worden, en dat ook nog eens miljoenen keren.

Wanneer het verbruik minder is dan de productie (de frequentie stijgt) kan je de productieoverschotten opslaan, het verbruik laten toenemen en de regelbare-productie beperken. Indien het verbruik groter is dan de productie (de frequentie daalt), zal je het tekort moeten aanvullen vanuit een opslag, het verbruik verminderen en/of de regelbare-productie laten toenemen (bij hernieuwbare bronnen lukt dit dus niet).

Bij Productie beïnvloeding wordt de productie verhoogd (of verlaagd). Voor de regelbare-productie is dat op dit moment de normaalste zaak van de wereld. In principe kan dat ook voor de niet-regelbare opwekking door bijvoorbeeld tijdelijk Zonnepanelen, Windmolens en andere hernieuwbare productie minder te laten leveren aan het net en optioneel het overschot op te slaan.

Als er geen opslag beschikbaar is leidt de eigenaar van de opwekker dus verlies en zou hij hiervoor gecompenseerd kunnen (en naar mijn idee ook moeten) worden. Dit geeft een nieuw verdienmodel voor de productie. Niet alleen worden we betaald voor de geleverde energie maar ook voor het meedoen in de balancering. Verder kan tijdens piekmomenten de aanwezige opslag worden ingezet om de balancering te steunen door de opgeslagen energie aan het net te leveren. Je kan dan op de opgeslagen energie “winst” maken: goedkoop inkopen en opslaan om deze vervolgens op piekmomenten duur te verkopen.

Bij Verbruik-beïnvloeding wordt het verbruik teruggebracht (of zelfs verhoogd). Dit wordt op dit moment alleen ingezet door hele grote verbruikers bijvoorbeeld Tatasteel en staat bekend als peak-shaving. Deze grote verbruikers betalen een variabel tarief wat in de piekmomenten heel hoog is waardoor er een financiële prikkel is om het verbruik te verminderen. Voor kleine verbruikers (u en ik) geldt dat deze prikkel er niet is omdat wij thuis een “vast” tarief hebben wat onafhankelijk is van de werkelijke momentane kosten van de energie.

Om deze prikkel aan te brengen moet er een vergoeding komen voor het minder verbruiken van energie uit het net. Dit kan door een “afschakelvergoeding” in te stellen of het energietarief variabel te maken. Ook hier dus een vergoeding voor het meewerken aan de balancering.

De afschakelvergoeding klinkt dramatisch maar we kunnen met slimme technologie ons verbruik op strategische momenten makkelijk minderen door bijvoorbeeld de warmtepomp, diepvries en/of koelkast tijdelijk uit te schakelen (u kunt best een kwartiertje zonder) of ons huis te gaan voeden vanuit een eventueel aanwezige opslag.

Om deze regelingen te werkelijkheid te laten worden moeten we wel enkele zaken regelen:

  • Het invoeren van een variabel tarief voor iedereen (niet allen de grootverbruikers), dit tarief kan per uur, kwartier of zelfs per vijf minuten verschillen.
  • Het invoeren van een beloningssysteem bij meedoen in de balancering, dit zal het effect van de eerste maatregel versterken.  
  • Ontwikkelen van een betaalbaar en gebruiksvriendelijk systeem bij u thuis en op het werk om van deze beide prikkels gebruik te maken.

In een volgend blog zal ik verder ingaan op de wijze waarop het laatste punt kan worden uitgewerkt, maar voor het zover is zullen de eerste twee punten in wet- en regelgeving moeten worden verankerd, een mooie taak voor ons vers aangetreden kabinet.

Deel dit blogitem

Over Bas van Duijnhoven

Consultant Reliable Systems bij Soltegro

Bas werkt als Reliable Systems consultant bij Soltegro en houdt zich graag bezig met de thema’s energiemanagement en tunnelveiligheid.
In zijn vrije tijd is Bas een fervent biljarter en weet heel veel van whiskey.