Elektriciteit heeft een onhebbelijkheid, vergeleken met andere vormen van energie: het opslaan ervan is lastig en duur. Het gasnet bijvoorbeeld daarentegen is eigenlijk één grote opslag. Als er op een locatie wat overschot is, kan de druk verhoogd worden waardoor meer volume in het systeem wordt opgeslagen. Mocht dit onvoldoende zijn, dan kan relatief eenvoudig opslag toegevoegd worden. Deze opslag kan zelfs naar de andere kant van de aarde dobberen, in de vorm van een LNG tanker.

Onbalans

Voor elektriciteit daarentegen betekent dit dat de balans tussen vraag en aanbod ten alle tijden gelijk moet zijn. Anders ontstaat er onbalans, wat af te lezen is op de netfrequentie, welke zal gaan afwijken van 50,00 Hz. Één van de belangrijkste verantwoordelijkheden van een systeemverantwoordelijke – in Nederland is dat onze TSO TenneT – is om deze balans te handhaven. In de basis is het enige technische mechanisme om onbalans op te vangen, de massa-traagheid van het systeem. Vergelijk het met een vliegwiel in een brandstofmotor, welke voorkomt dat deze afslaat als je de koppeling iets te enthousiast laat opkomen. Uiteraard zijn er allerlei administratieve mechanismen om te voorkomen dat onbalans veroorzaakt wordt en om te zorgen dat deze opgelost wordt als deze onverhoopt ontstaat. Voorbeelden hiervan zijn de onbalansmarkt, de FCR, de aFRR en de mFRR.

Netcongestie

Netcongestie is niet hetzelfde als onbalans, maar het kan er wel mee samenhangen. Netcongestie is een tekort aan transportcapaciteit en heeft als symptoom dat de netspanning gaat afwijken van onze afgesproken 230V, waarbij volgens de netcode een marge van 10% geldt. Als de stroom niet goed weg kan, vindt spanningsopdrijving plaats en moet een bron (bijvoorbeeld een PV omvormer) moet een steeds hogere spanning leveren om een potentiaalverschil te houden, om te zorgen dat er stroom blijft lopen. Het vervelende aan netcongestie is dat het effect heel lokaal en soms ook heel tijdelijk is. Vergelijk het met files: deze zijn in bepaalde mate voorspelbaar, maar soms ontstaan ze uit het niets midden op een industrieterrein omdat een vrachtwagen staat te lossen. Files kunnen we tegenwoordig goed meten (en daarmee ook redelijk voorspellen). Een netbeheerder heeft goed inzichtelijk waar in het middenspanningsnet onbalans optreedt, maar in het laagspanningsnet is dat daarentegen helaas niet het geval. Netbeheerders waren decennialang “blind, but happy”, maar gelukkig ontstaat nu snel meer inzicht met behulp van slimme innovaties.

Noodzaak voor flexibiliteit

Het elektriciteitssysteem is ontworpen op basis van een heel overzichtelijke en voorspelbare wereld: de afnemers hadden een heel voorspelbaar verbruikspatroon; de centrale opwek bestond uit elektriciteitscentrales die zo op- en afgeregeld werden dat het aanbod dit verbruikspatroon volgde. Je zou kunnen zeggen dat het energiesysteem volledig in dienst was van ons, de afnemers. De afgelopen decennia hebben we enorm veel onvoorspelbare decentrale opwek bijgeplaatst in de vorm van met name windmolens en zonnepanelen. Daarnaast zijn we door elektrificatie veel meer gaan verbruiken en zijn de verschillen ook nog eens groter geworden. Vaak wordt in dit verband gerefereerd naar de “Duck Curve”. Deze is in California al realiteit, maar in Nederland gaan we ook al snel deze richting uit:

Verzwaren?

Je zou kunnen betogen dat het net en het systeem maar aangepast moeten worden op deze nieuwe realiteit. Maar buiten dat deze oplossing onbetaalbaar is zouden netbeheerders niet weten waar ze moeten beginnen, want zoals hierboven beschreven is het lang niet altijd duidelijk waar netcongestie optreedt. Natuurlijk valt er best wat aan te merken op hoe netbeheerders hiermee zijn omgegaan, maar er is nu snel een oplossing nodig waaraan iedereen zijn steentje moet bijdragen.

Een groot deel van de oplossing is aan de andere kant van de meter te vinden: opwekkers en afnemers moeten weer in dienst komen van het energiesysteem. We zullen flexibel moeten worden in wanneer we welk vermogen verbruiken en opwekken, zodat we dit in dienst kunnen stellen van een stabiel energiesysteem. En als we dit met zijn allen goed inregelen, hoeft het niet eens extra geld te kosten.

In komende blogs ga ik verder in op mogelijke oplossingen hiervoor.