Smart Grid

Smart Grid: Het proces van het slimmer en efficiënter maken van de inwinning, verwerking en distributie van energie door het op elkaar afstemmen van vraag en aanbod.

WAT IS EEN SMART GRID?

Een smart grid, oftewel een slim elektriciteitsnet, kan op verschillende manieren ingevuld worden. In alle gevallen heeft het tot doel om knelpunten in de energielevering aan te pakken en uiteindelijk te voorzien in een constante toelevering.

Een dergelijk elektriciteitssysteem gebruikt uitgebreide datasets en communiceert twee kanten op (naar vraag en aanbod). Hier haalt het waardevolle informatie uit voor (het voorspellen van) opwekking, distributie en consumptie van energie. Zo werkt het niet langer puur op basis van vraag, maar kan het ook op een slimme manier besluiten om op bepaalde momenten energie te besparen of meer ruimte in te bouwen voor duurzaam verkregen energie (bijvoorbeeld door middel van zonnepanelen).

Dankzij een smart grid kunnen problemen tijdig ondervangen en opgelost worden, bijvoorbeeld op het gebied van:

• Reguleren van aanbod in het geval van verschillende aanbieders, bijvoorbeeld bij particuliere of zakelijke opwekkers van (natuurlijke) energie.
• Reguleren van vraag om beter aan te sluiten bij het bestaande aanbod, bijvoorbeeld door het instellen van variërende prijzen voor energie en slimme meters.

In Nederland hebben de netbeheerders de taak gekregen om in elk huishouden een slimme meter te installeren. Met een dergelijke meter kan er ieder kwartier doorgegeven worden hoeveel stroom exact verbruikt is – wat de netbeheerder in staat stelt om snel te schakelen op het net om vraag en aanbod op elkaar aan te sluiten. Ook dienen opwekkers van (duurzame) stroom door te geven wat zij verwachten te produceren, om dit proces verder te optimaliseren.

Dankzij het in 2009 geïmplementeerde innovatieprogramma Intelligente Netten (IPIN) werken verschillende partijen in de Nederlandse energiemarkt samen om de smart gridtechnologie te optimaliseren. Dit gebeurt door 12 ‘proeftuinen’, die op kleine schaal experimenteren met een dergelijke smart grid en nieuwe technologieën hierin ontwikkelen.

Een dergelijk proefgebied is door netbeheerder Liander in Amsterdam Nieuw West aangelegd, waar ruim 10.000 gebruikers op dit moment onderdeel uitmaken van het grootste smart grid netwerk in Nederland.

 EEN SMART GRID IN DE PRAKTIJK

In de praktijk speelt een slim elektriciteitsnet in op vraag en aanbod. Zeker nu steeds meer mensen zelf ook (duurzame) manieren hebben om hun eigen energie op te wekken, zoals met zonnepanelen, komen er een groot aantal aanbieders op de markt. Immers, alle energie die een dergelijk huishouden of bedrijf niet zelf opmaakt, kan direct doorgestuurd worden om elders verbruikt te worden.

Dit levert echter een extra probleem op. Denk bijvoorbeeld aan een wijk waar alle huizen voorzien zijn van zonnepanelen, die over een bepaalde periode al substantieel meer energie opgewekt heeft dan dat er door de bewoners van die wijk verbruikt wordt.

Hier is de smart grid een uitkomst, aangezien het niet alleen de vraag, maar ook het aanbod reguleert. Als het aanbod teveel dreigt te worden en het lokale net dreigt te overbelasten (bijvoorbeeld in dit geval van een wijk vol zonnepanelen), kan er tijdig ingegrepen worden door bepaald aanbod door te sluizen naar andere wijken, dit aanbod tijdelijk te weigeren of het aantrekkelijker te maken om het pas later door te sturen.

Het tegenovergestelde kan echter ook waar zijn: stel dat iedereen in deze wijk rond dezelfde tijd thuiskomt van werk, en allemaal op dat moment – zeg, 6 uur ’s avonds – besluit hun elektrische auto’s op te laden. Op een dergelijk moment wordt het elektriciteitsnet ook zwaar belast, maar dan andersom: nu is er heel veel vraag, waar het aanbod tijdelijk niet tegenop kan boksen.

Ook dan kan een smart grid zijn waarde tonen. In extreme gevallen kan er bij een dusdanige overbelasting van het net besloten worden om, door middel van de slimme meter, bepaalde gebruikers tijdelijk af te sluiten als de vraag te groot is. Dit wordt in Zuid-Afrikaanse steden al regelmatig toegepast.

Het systeem kan ook iets minder extreem ingrijpen. Bijvoorbeeld door de prijs van de energie voor de consument af te stemmen op de hoge vraag: een slimme meter kan zo een seintje geven aan de gebruiker dat de prijs op dit moment erg hoog is, en of hij niet later zijn elektrische auto wil opladen? Op dezelfde manier zal de slimme meter de gebruiker laten weten wanneer de prijs voor de energie weer gezakt is (wanneer de vraag lager is) en automatisch een signaal naar de elektrische auto sturen om te beginnen met opladen.

Als dit op grote schaal toegepast wordt binnen een lokaal net, zal in de praktijk de vraag zo verdeeld worden dat het optimaal inspeelt op het fluctuerende aanbod. Zo voorkomt het dat het net overbelast raakt.

Grote aanbieders, zoals eigenaars van een windmolenpark of iemand met een groot veld zonnepanelen, dienen ook tijdig – meestal 24 uur van tevoren – te voorspellen hoeveel energie zij zullen opwekken, zodat dit meegenomen wordt in de berekening van het slimme grid. Zo kan zij nog beter anticiperen op toekomstige vraag en aanbod.

Duurzame energie krijgt altijd voorrang en zal als eerste weer ‘gebruikt’ worden, zodat de schaarse bronnen minder benut hoeven te worden. Energie is nog altijd lastig op te slaan, waardoor er zorgvuldig omgegaan dient te worden met wat er reeds beschikbaar is – en dan met name de duurzaam opgewekte vormen. Dit is waar een smart grid in voorziet.