Opladen of terugleveren? Samenwerken aan het balanceren van het elektriciteitsnet

17 augustus 2023

Er komen in rap tempo steeds meer warmtepompen, elektrische auto’s, windturbines en zonnepanelen. De energietransitie komt steeds meer op stoom, maar nu dreigt ons elektriciteitsnetwerk erdoor overbelast te raken. Flexibiliteit inbouwen in vraag en aanbod biedt uitkomst, en dat is waar het GO-e onderzoeksproject om draait.

Heerlijk natuurlijk om je eigen stroom op te wekken, die terug te leveren aan het net, en dan op een voor jou geschikt moment weer af te nemen. Bijvoorbeeld om je elektrische auto op te laden of je huis te verwarmen. En met jou doen heel veel anderen dat. Zo krijgt de energietransitie – de overstap van fossiele brandstoffen naar duurzaam opgewekte elektriciteit – steeds meer  vorm. 

Nu is één huishouden dat op een zonnige dag energie teruglevert en ’s avonds weer afneemt geen probleem. Maar miljoenen huishoudens, dat is andere koek. Er is nu eenmaal geen enorme batterij waarin we al die energie in de tussentijd kunnen opslaan. “Wat wordt opgewekt moet worden afgenomen, en omgekeerd,” zegt Kars Boucher, trainee bij Greenchoice. “Want een onbalans in vraag en aanbod kan het elektriciteitssysteem overbelasten en zo tot schade en zelfs stroomuitval leiden. Met het flexibel afstemmen van vraag en aanbod kunnen we de kans hierop flink verkleinen.”

“Een onbalans in vraag en aanbod kan het elektriciteitssysteem overbelasten en zo tot schade en zelfs stroomuitval leiden. Met het flexibel afstemmen van vraag en aanbod kunnen we de kans hierop flink verkleinen.”

Flexibiliteit in het elektriciteitsnetwerk, hoe dan?

Misschien heb je een elektrische auto thuis, of een warmtepomp met buffervat waar flink wat warmte in opgeslagen kan worden, of zelfs een thuisbatterij. Het zou dan mooi zijn als die apparaten juist op een zonnig, winderig moment elektriciteit afnemen. Dat de energieleverancier een signaal kan sturen dat er nu of over een tijdje een overschot aan elektriciteit is die ze graag kwijt wil kunnen. Of andersom, dat er nu of straks een tekort aan duurzaam opgewekte elektriciteit is en dat ze daarom graag wil dat elektrische auto’s en thuisbatterijen zich naar het net ontladen. Zo niet, dan zal een kolen- of gascentrale moeten opstarten om de benodigde elektriciteit te leveren.

De energieleverancier kan natuurlijk niet rechtstreeks al die miljoenen apparaten aansturen. En handmatig, door de eigenaar zelf, is ook niet praktisch. Maar gelukkig is er een tussenoplossing. “Binnen het GO-e onderzoeksconsortium ontwikkelen we een kastje dat we bij de consument thuis plaatsen,” zegt Boucher. “Zo’n apparaat, een HEMS (Home Energy Management System), ontvangt een signaal van de energieleverancier om elektriciteit af te nemen of juist terug te leveren. Op basis van de situatie in huis zal het dan beslissen wat mogelijk en wenselijk is voor dít huis op dít moment. Zo kunnen we als energieleverancier en consument samen het gebruik matchen aan de situatie op het net.” 

“De HEMS bepaalt op basis van de situatie in huis wat mogelijk en wenselijk is voor dít huis op dít moment: kan er extra elektriciteit worden terug geleverd of afgenomen?”

Veel meer dan een technische uitdaging

Dat afstemmen moet natuurlijk wel zonder dat de consumenten daar iets van merken in hun comfort . Het is immers niet fijn als je op een bewolkte dag niet met de elektrische auto naar het werk kan, of dat je huis ’s ochtends onvoldoende verwarmd is. De HEMS moet daarom met de daarvoor geschikte apparatuur bij de consument thuis kunnen ‘praten’: deze kunnen in- en uitschakelen en bij batterijen kunnen uitlezen hoeveel elektriciteit er kan worden afgenomen of opgeslagen. “Een flinke uitdaging, want er zijn heel veel verschillende leveranciers van warmtepompen, zonnepanelen, noem maar op – met elk hun eigen ‘taal’,” zegt Boucher. “Daarom hebben we de hele keten bij dit samenwerkingsverband betrokken: van netbeheerders tot consumenten, en van energieleverancier tot de producenten van apparatuur.” Bovendien wordt de HEMS in de praktijk getest in een van de ‘living labs’ van het GO-e project in Ecowijk Mandora. “Op dit moment doet daar al een tiental huishoudens aan mee . Allemaal mensen met een hart voor duurzaamheid. We leren ontzettend veel van deze pilot.”

Het allerbelangrijkste is om de consument mee te krijgen. “Een technisch perfect systeem dat niemand wil gebruiken, dat is geen oplossing,” zegt Boucher. “Met alle onzekerheid op de energiemarkt van de afgelopen jaren snappen wij als Greenchoice dat de consument misschien wat huiverig is om zo’n HEMS te laten plaatsen. Je geeft immers meer inzicht in bijvoorbeeld je verbruik. Dus moeten we heel duidelijk uitleggen wat de meerwaarde ervan is. Voor ons, voor de consument en voor het elektriciteitsnet.” Terwijl de techneuten de HEMS ontwikkelen en de software die daarop komt te draaien, houdt Boucher zich dan ook zelf veel bezig met klantonderzoek. “Van elke vier consumenten die ik spreek, staat er een al van tevoren open voor het idee van de HEMS en blijft er een  sceptisch. Die andere twee zeggen aan het begin dat ze er totaal niet op zitten te wachten, maar zijn dan toch om na een korte uitleg.”

“Met het afbouwen van de salderingsregeling wordt het de komende jaren steeds gunstiger om het afnemen en terugleveren van elektriciteit doelgericht te spreiden.”

Voordeel voor de consument

Om de voordelen voor de energieleveranciers toe te lichten, haalt Boucher Bevrijdingsdag 2023 aan. “Veel wolken, weinig wind en een behoorlijke vraag naar elektriciteit. Daarom stonden de hele dag gas- en kolencentrales aan op noodvermogen, wat miljoenen euro’s kostte. Dit zou allemaal kunnen wegvallen als we het net in balans kunnen brengen met groene stroom. De consument die zijn of haar flexibele elektriciteitsopslag ter beschikking stelt kan zo besparen op de energierekening en helpen om het elektriciteitsnet te stabiliseren.”

 “De salderingsregeling wordt waarschijnlijk de komende jaren afgebouwd en daarmee wordt het opslaan van energie om later te gebruiken  steeds interessanter,” zegt Boucher. Bovendien toont de app die bij de HEMS hoort in één overzicht het verbruik van de warmtepomp, laadpaal en thuisbatterij. “Zo heb je als consument beter inzicht in energieslurpers en energiesluipers.”

De energietransitie gaat door

Om aan de toenemende vraag naar elektriciteit te kunnen blijven voldoen zal het elektriciteitsnetwerk sowieso moeten worden verzwaard: dikkere kabels, meer hoogspanningsleidingen, noem maar op. Dit kost geld, inspanning en, vooral, tijd. In de tussentijd kan het zo zijn dat er mooie dagen tussen zitten waarop zoveel zonne-energie wordt opgewekt dat het geld gaat kosten om energie terug te leveren. Boucher: “Dat kan ertoe leiden dat consumenten en bedrijven niet meer willen investeren in zonnepanelen terwijl dat juist zo goed is voor de energietransitie. Dat zou heel zonde zijn. Met het vergroten van de flexibiliteit in het netwerk dragen we bij aan de energietransitie.”

“Met het vergroten van de flexibiliteit in het elektriciteitsnetwerk dragen we bij aan de energietransitie.”

Sneeuwbal effect

De HEMS past in de ontwikkeling van Greenchoice van een klassieke energieleverancier naar het aanbieden van uitgebreide diensten en producten die bijdragen aan de energietransitie. “We willen mensen helpen om keuzes op maat te maken, passend bij hun persoonlijke situatie,” zegt Boucher. “We leveren al zonnepanelen, warmtepompen en laadpalen, en we zijn bezig met de ontwikkeling van thuisbatterijen. Maar de HEMS is ons paradepaardje.”

Doel is om in 2024 een eerste versie van de HEMS te ontwikkelen die zonder omkijken door de consument de beschikbare flexibiliteit in het elektriciteitsgebruik beschikbaar kan stellen aan de energieleverancier. Boucher: “We hopen dat als er eenmaal zo’n kastje is geplaatst, en je als consument ziet dat je geld aan het verdienen bent op je warmtepomp en laadpaal, je er bij de aanschaf van een volgend apparaat voor kiest een te nemen dat met de HEMS kan communiceren. Zo kan er vanuit de consument een sneeuwbaleffect ontstaan omdat die steeds meer vraagt om één taal waarmee alles kan worden aangestuurd. En daarnaast hopen we natuurlijk ook dat de leuke tante die op een verjaardag langskomt de app ziet en erdoor geïnspireerd wordt om bij te gaan dragen aan het stabiliseren van het elektriciteitsnetwerk.”

“De hele flexketen is vertegenwoordigd in GO-e. Door samen te werken met eindgebruikers vormt dit een sterk consortium met een grote reikwijdte en klantbestand. Deze samenwerking resulteert in integrale en afgestemde systeemoplossingen. Dat stelt GO-e in staat om resultaten breed in de markt te introduceren.”

– Bob Ran, Projectleider GO-e, TNO

Over het GO-e project

Het Consortium Gebouwde Omgeving Elektricificatie (GO-e) ontwikkelt schaalbare flexdiensten voor het (toekomstige) energiesysteem. In vier ‘living labs’ – in Houten, Heeten, Loenen en een distributiecentrum van Albert Heijn – worden de voorkeuren en wensen van eindgebruikers al tijdens de ontwerpfase van de diensten meegenomen. Greenchoice neemt deel aan de Living Lab in Ecowijk Mandora.

Partners zijn, onder andere: TNO, Alliander, Enexis, Stedin, ElaadNL, Greenchoice, Recoy, Itho Daalderop, ETPA, Technolution, Phase to Phase, DNV GL, Witteveen + Bos, TU Eindhoven, TU Delft.

Lees ook deze artikelen

Nieuwe zonnepanelen Dierenbescherming Ridderkerk

23-05-2024

Natuurprojecten komen samen in Natuur voor Morgen

14-05-2024

Onze megabatterij geeft jou volop energie

25-04-2024