skip to Main Content
contact@klimaatschap.org

Introductie

De eenentwintigste eeuw draait op het elektriciteitsnet van de twintigste eeuw.

Auteur

Maurits Groen

Document

Dit artikel is met toestemming van de auteur overgenomen uit het boek “Drawdown”.

Slimme elektriciteitsnetwerken

De eenentwintigste eeuw draait op het elektriciteitsnet van de twintigste eeuw. In de meeste welvarende steden en regio’s in de wereld bestaat de complexe machine die we het elektriciteitsnet noemen uit drie hoofdonderdelen: centrales die elektriciteit opwekken, transmissielijnen voor het transport over grote afstanden, en distributienetwerken om aan huishoudens en commerciële en industriële eindgebruikers te leveren. Opgezet om elektriciteit van centrale leveranciers naar geografisch ingedeelde groepen afnemers te leveren, is het daarmee in zijn aard een systeem dat één richting op werkt. Het elektriciteitsnet heeft zeer goede kanten, zoals de betrouwbaarheid ervan, het bereik en de capaciteit. Maar het elektriciteitsnet uit de vorige eeuw worstelt met de vereiste overgang naar schone, hernieuwbare energie. Het geconcentreerd opwekken van elektriciteit met fossiele brandstof is voorspelbaar en beheersbaar. Hierdoor kunnen de leveranciers het aanbod afstemmen op de vraag. Hernieuwbare bronnen zoals zonne- en windenergie hebben een wisselende opbrengst en zijn veel meer verspreid. Ze zijn niet te standaardiseren of naar behoefte meteen in te schakelen. Om hun fluctuaties op te vangen en hun succes mogelijk te maken, is er een elektriciteitsnet nodig dat flexibeler is en zich aan kan passen.

De woorden ‘flexibel’ en ‘aanpassingsvermogen’ zijn kenmerkend voor het opkomende ‘slimme elektriciteitsnetwerk’. Dat is het traditionele netwerk maar dan digitaal in een nieuw jasje gegoten, met aandacht voor de eisen die schone elektriciteit eraan stelt. De slimheid van dit elektriciteitsnet zit erin dat het gebruikmaakt van wederzijdse communicatie tussen de leveranciers en de consumenten voor het voorspellen, afstemmen en synchroon laten lopen van vraag en aanbod. De balanceeract tussen producenten en gebruikers speelt zich momenteel af in de operationele centra van de energieleveranciers. Het elektriciteitsbeheer kan ondersteund en in sommige gevallen zelfs geautomatiseerd worden door internetconnectiviteit, intelligente software en interactieve technologie, waarbij deze ‘realtime’ de vele aspecten van het elektriciteitsnetwerk coördineren. Een slim elektriciteitsnet kan de betrouwbaarheid en veerkracht van het net garanderen in een tijdperk van zonnepanelen en windturbines, en tegelijkertijd het hele systeem zo energie-efficiënt mogelijk laten draaien. Daarin schuilt de potentie van een slim net om klimaatverandering tegen te gaan: slimme elektriciteitsnetwerken kunnen het energieverbruik terugdringen en tegelijkertijd helpen bij de energietransitie. Daarnaast helpen ze ook om te gaan met de extra vraag naar stroom die elektrische plug-in voertuigen vragen, zodat ook die technologie kan groeien. Volgens het International Energy Agency kunnen slimme elektriciteitsnetwerken de emissie van CO2 tot 2050 jaarlijks met netto 0,7 tot 2,1 gigaton verminderen. Een slim elektriciteitsnet is een complex systeem dat uit veel onderdelen bestaat. Er zijn geen vaste voorschriften voor, maar dankzij Zuid-Korea en andere pioniers op dit gebied kunnen we tot drie essentiële onderdelen komen:

  1. Hoogspanningsleidingen uitgerust met sensoren die kunnen rapporteren over omstandigheden op het net en de elektriciteitsstroom in alle richtingen.
  2. Geavanceerde meters die draadloos realtime het stroomverbruik en het prijsniveau communiceren, zowel naar de leveranciers als naar de eindgebruikers
  3. Op het internet aangesloten apparaten, stekkerdozen en thermostaten die kunnen reageren op het verzoek om het energieverbruik te verlagen of de beschikbare elektriciteit juist te benutten.

Deze en andere onderdelen van een slim elektriciteitsnet maken het mogelijk om de pieken in de vraag af te vlakken en de wisselende, decentrale aanvoer van elektriciteit uit de hernieuwbare bronnen in dit systeem op te nemen. De behoefte aan elektriciteit wisselt gedurende de dag en gedurende het jaar. De pieken liggen meestal in de namiddag en in de heetste en koudste maanden. In het huidige, op fossiele brandstof draaiende systeem, wordt aan die pieken voldaan met zogeheten ‘piekcentrales’, kleine centrales die worden ingeschakeld als de vraag plotseling stijgt. Dat werkt, maar ze zijn wel duur en vies. Daarentegen kan en slim elektriciteitsnet gebruikmaken van dynamische prijsstelling en aan miljoenen slimme apparaten het signaal geven dat ze hun verbruik enigszins moeten aanpassen, bijvoorbeeld door de koelkast een graadje warmer te laten worden. Ook kunnen slimme netwerken elektrische plug-in auto’s automatisch ’s nachts opladen, wanneer de windturbines draaien maar de energievraag laag is, of ze kunnen elektriciteit uit hun accu’s halen wanneer dat nodig blijkt te zijn. Met minder pieken en dalen in de stroom van elektriciteit daalt de koolstofemissie en besparen zowel de leveranciers als de gebruikers geld.

Het huidige elektriciteitsnetwerk wordt ook wel de grootste en meest verbonden machine op aarde genoemd, een van de grootste technologische prestaties van de twintigste eeuw. Het is een enorme onderneming om deze machine slim te maken. Dat zal in de komende decennia in fasen plaatsvinden, naarmate de verschillende technologieën in het slimme net ingebouwd worden. Uit onderzoek blijkt wel dat de vereiste investeringen het meer dan waard zijn, dankzij de afname in uitstoot, de financiële besparingen en een stabieler netwerk. Zo zou in de Verenigde Staten en investering van 340 miljard tot 480 miljard dollar over en periode van twintig jaar een netto voordeel van 1.3 tot 2 biljoen dollar opleveren. Het is wel essentieel dat men onrechtmatige toegang tot de controlesystemen van het netwerk voorkomt en de privacy van de gegevens van de afzonderlijke huishoudens waarborgt. Veel mensen vragen zich af of de hernieuwbare energiebronnen wel in de mondiale energiebehoefte kunnen voorzien. Maar dat is een fundamentele misvatting. De grote uitdaging ligt niet in het opwekken van voldoende zonne- of windenergie, maar in het creëren van een elektriciteitsnetwerk dat tegemoet kan komen aan hun unieke eigenschappen. De verduurzaming heeft een slimmer elektriciteitsnetwerk nodig.

Back To Top
Feedback
Feedback
Suggesties? Laat het ons weten!
Volgende
Laat je e-mailadres achter. (niet verplicht)
Terug
Verzend
Dank voor je feedback!