De mogelijkheden en onmogelijkheden van batterijen bij stroomuitval

De recente stroomuitval vanuit Spanje en Portugal roept vragen op over de stabiliteit van het elektriciteitsnet, ook in Nederland. In verschillende artikelen wordt verwezen naar de inzet van energieopslag, specifiek naar batterijen[1], als mogelijke oplossing om stroomuitval te voorkomen.

Los van de specifieke situatie van de stroomuitval in Spanje en Portugal – waarvan de oorzaak op dit moment nog onderzocht wordt –  vormt de kans op stroomuitval een steeds groter risico. In dit artikel zetten we uiteen welke rol batterijen wel en (nog) niet kunnen spelen om stroomuitval in Nederland te voorkomen.

Kans op stroomuitval in Nederland

De kans op een grootschalige stroomuitval zou zich volgens TenneT ook in Nederland kunnen voordoen. Dit heeft onder andere te maken met de transitie naar een volledig duurzaam energiesysteem. Het toekomstige systeem vraagt om nieuwe en andere schokdempers om het net stabiel te houden. Tennet verwacht dat in de periode na 2030 de leveringszekerheidsnorm, die uitzonderlijk hoog is in Nederland met een betrouwbaarheid van 99,9996%, in gevaar kan komen. Dit onderzoekt TenneT jaarlijks via de Monitoringsrapportage Leveringszekerheid. Flexibel vermogen – zoals batterijen – zal een belangrijke rol kunnen spelen om de leveringszekerheid te waarborgen. Alhoewel TenneT geen uitspraken doet over hoeveel batterijen daarvoor noodzakelijk zijn, volgen zij in de Monitoringsrapportage nadrukkelijk de ontwikkeling van de hoeveelheid batterijvermogen om daarmee de consequenties voor de leveringszekerheidsnorm te meten. Daarmee worden batterijen gezien als een van de belangrijke opties om op korte termijn de leveringszekerheid te bewaken en daarmee het elektriciteitssysteem overeind te houden.

Rol van batterijen bij stroomuitval: voorkomen en herstarten

Batterijen kunnen op twee manieren een belangrijke rol spelen bij stroomuitval. Batterijen kunnen enerzijds de kans op stroomuitval voorkomen door netstabilisatiediensten en anderzijds, als stroomtuitval toch optreedt, kunnen ze bijdragen aan een snelle herstart van het systeem.

Door op de juiste momenten op de juiste locatie energie op te slaan of terug te leveren wanneer er sprake is van een onverwachte piekvraag naar elektriciteit of juist bij een onverwachte aanboddaling van elektriciteit kunnen batterijen op milliseconden nauwkeurig het systeem in balans houden. Dit voorkomt storingen op lokaal niveau die via een domino-effect kunnen leiden tot problemen op regionaal en zelfs op nationaal niveau.

Mocht er toch stroomuitval voordoen dat kunnen batterijen ook (potentieel) een belangrijke rol spelen bij de herstart van het elektriciteitsnet. Batterijen kunnen namelijk via een aanvullende software ‘gridvormend’ zijn. Batterijen die gebruik maken van deze software zijn zo ontworpen om noodstroom te leveren tijdens stroomuitval en om hernieuwbare energiebronnen in het net te integreren. Eén van de belangrijkste functies daarbij is ‘island-mode’, waarbij elektriciteit geleverd blijft vanuit de batterij, terwijl in de omgeving de netspanning is uitgevallen vanwege een stroomstoring. Een andere functie is ‘black start’, waarbij batterijen het netwerk voor een deel blijven voeden als de rest van het elektriciteitsnet uitvalt. Er zijn nog andere grindvormende diensten die batterijen kunnen leveren, zoals ‘inertie’, waardoor kunstmatige vertragingen in het systeem worden georganiseerd en waarmee onmiddellijk reservevermogen wordt geleverd[2].

Wordt potentie van batterijen bij stroomuitval nu al benut?

Er zijn momenteel al batterijen die gridvormende functies bieden. Zo kunnen mobiele batterijen in eilandmodus zelfstandig blijven functioneren en kunnen batterijen die als back-up worden gebruikt als noodstroomvoorziening dienen voor bijv. ziekenhuizen, waardoor de continuïteit van essentiële diensten gewaarborgd blijft. Ook komen er nieuwe thuisbatterijmodellen op de markt die automatisch de energiebron van een woning worden wanneer het elektriciteitsnet uitvalt.

Desalniettemin beschikt het merendeel van de huidige batterijen, van thuisopslag tot utiliteitsschaal, nog niet over de gridvormende software. Dit betekent dat als het elektriciteitsnet uitvalt ook de batterij uitslaat (overigens geldt dit nu ook voor de meeste conventionele centrales). Dit omdat gridvormende software de prijs van de batterij verhoogd zonder dat er op dit moment een specifieke markt bestaat om deze kosten terug te verdienen. De verwachting is dat dit veranderd aangezien we naar een volledig duurzaam energiesysteem toe bewegen, met grote onzekerheden vanwege weerafhankelijkheden.

Het is daarom ook dat de Europese commissie aandringt op de functionaliteit van gridvormende software. Zo is het Europese Agentschap voor energietoezichthouders (ACER) in opdracht van de Europese Commissie gestart met aanpassingen in Netcodes om productie-eenheden van groter dan 10 MW die aangesloten zijn op (ultra)hoogspanningsniveau, of direct op een MS/HS transformatorstation, gridvormende ondersteuning aan het net te kunnen laten bieden. De implementatieperiode is gesteld op drie jaar na publicatie (verwachting 2025).

Wat moet er gebeuren?

Batterijen kunnen potentieel een belangrijke rol spelen in het gedeeltelijk voorkomen en herstarten van het elektriciteitsnet bij stroomuitval. Wat is hiervoor nodig?

Allereerst is het cruciaal dat de hoeveelheid batterijopslag toeneemt in Nederland. Anno 2025 zitten we nog niet op 1 GW aan batterijvermogen. Dit terwijl netbeheerders ervan uitgaan dat in 2050 maximaal 70 GW[3] aan batterijvermogen in het energiesysteem zal staan. Met de snelle ontwikkeling van wind en zon in het systeem en de geplande afbouw van gas- en kolencentrales op korte termijn, is een versnelling van batterijen – en tevens ook voor warmte- en moleculenopslag – noodzakelijk om het systeem in balans te houden. Alhoewel er meer batterijprojecten worden aangekondigd, ziet ESNL als onrealistisch dat we via het huidige beleid toegroeien naar tientallen gigawatten die volgens de netbeheerders al op korte termijn in het systeem zouden zitten.

Het is daarom belangrijk om nationaal meer inzicht te hebben in de benodigde hoeveelheid energieopslag in een volledig duurzaam energiesysteem en daarop beleid te voeren. Dit door bijvoorbeeld te bepalen op welke strategische locaties batterijopslag moet worden geplaatst zodat risico’s en afhankelijkheden worden verkleind. Daarbij moet ook worden gekeken hoe de financiële positie van batterijen kan worden verbeterd. Op dit moment verhinderd het uitblijven een rendabele businesscase – voornamelijk vanwege de hoge transporttarieven – de versnelling van opslag in Nederland, dit terwijl deze systemen van groot maatschappelijk belang zijn.

Ook is ESNL voorstander van het uitwerken van een capaciteitsmechanisme. Een capaciteitsmechanisme is een maatregel die waarborgt dat op ieder moment de vraag naar en het aanbod van elektriciteit in balans gebracht kunnen worden, om de leveringszekerheid te garanderen en stroomuitval te voorkomen. Omliggende landen hebben al een capaciteitsmechanisme ingevoerd, Nederland nog niet. ESNL dringt erop aan dat de ontwerpprincipes van een capaciteitsmechanisme worden uitontwikkeld, zodat dit mechanisme in ieder geval op de plank ligt, mocht deze noodzakelijk zijn.

Zoals gesteld wordt op Europees niveau aangestuurd op het gebruik van gridvormende software, regelgeving moet worden aangepast zodat batterijen deze nieuwe diensten kunnen leveren. Energy Storage NL gaat graag met de netbeheerders en het ministerie in gesprek om te bezien welke stappen noodzakelijk zijn om deze software versneld mogelijk te maken.

[1] www.bloomberg.com/opinion/articles/2025-04-30/spanish-blackout-shouldn-t-trigger-a-green-retreat
[2] www.energystoragenl.nl/2024/09/09/rwe-bouwt-ultrasnel-innovatief-batterijopslagsysteem-in-nederland-voor-netstabilisatie/
[3] www.netbeheernederland.nl/publicatie/rapport-ii3050-scenarios