In Nederland wordt het energiesysteem snel verduurzaamd. Grote gas- en kolencentrales maken plaats voor o.a. wind- en zonneparken, wat resulteert in momenten met grote overschotten en tekorten. Dit dwingt ons om slimmer om te gaan met vraag en aanbod van energie. Energieopslag – waar energie wordt opgeslagen en later weer vrij gegeven - is een middel om flexibiliteit te geven aan het energiesysteem. Bovendien leiden veranderingen in de vraag en het aanbod van elektriciteit op lokaal niveau tot capaciteitsproblemen in het elektriciteitsnet.
Waarom energieopslag?
De integratie van hernieuwbare energiebronnen in het elektriciteitssysteem introduceert flexibiliteitsuitdagingen. Vraag en aanbod fluctueren sterk door de variabiliteit van wind- en zonne-energie. Het is van cruciaal belang om flexibiliteit in het systeem te brengen, zowel op het gebied van vraagsturing als op het gebied van opslag en conversie.
De flexibiliteit in het energiesysteem kan op verschillende manieren worden verkregen, waaronder vraagsturing, curtailment, interconnectie, conversie en opslag. Opslag en conversie spelen een essentiële rol in het garanderen van een robuust en flexibel energiesysteem. Opslag kan helpen om pieken in het aanbod te beheersen en overtollige energie op te slaan voor later gebruik. Deze benadering van opslag en conversie omvat alle vormen van energieopslag en -conversie, waardoor het systeem flexibeler en veerkrachtiger wordt.
Wat is energieopslag?
Energieopslag is cruciaal om deze uitdagingen aan te pakken. Opslagtechnologie kan helpen om de vraag en aanbod van energie op verschillende tijdschalen te balanceren, netcongestie te verminderen en strategische voorraden op te bouwen. Het doel is om een flexibel en stabiel energiesysteem te creëren dat betrouwbaar en betaalbaar is zonder afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
Er zijn verschillende vormen van energieopslag, zoals elektriciteit opslag, thermische opslag en opslag in de vorm van duurzame moleculen. Deze diverse technieken kunnen specifieke toepassingen en tijdsduren aanpakken, van milliseconden tot seizoenen. Een succesvolle energietransitie vereist een strategische en versnelde implementatie van energieopslag.
Het mogelijk maken van de energietransitie
Om de energietransitie te laten slagen, moeten we een integrale aanpak hanteren en innovatieve concepten toepassen. Het creëren van ruimte in beleid, marktmodellen en regelgeving voor vernieuwende oplossingen is essentieel. Alleen door opslag en conversie op alle niveaus te benutten, kunnen we voldoende flexibiliteit bieden om de uitdagingen van de energietransitie aan te gaan.
Kortom, energieopslag is de sleutel tot het bouwen van een duurzaam, betrouwbaar en betaalbaar energiesysteem dat in staat is om de vraag en aanbod van energie op alle niveaus en tijdschalen in balans te houden.
Seconden/minuten:
Frequentieregeling en balanshandhaving op het elektriciteitsnet worden grotere uitdagingen door fluctuaties in het actuele aanbod van zon en wind.
Frequentieregeling en balanshandhaving op het elektriciteitsnet worden grotere uitdagingen door fluctuaties in het actuele aanbod van zon en wind.
Uren: Vooral in de zomer ontstaat er een fundamentele mismatch tussen hoge productie overdag (als de zon schijnt) en pieken in de vraag in de vroege ochtend en avond. Het overschot aan zonne-energie overdag is zo groot dat panelen en parken moeten worden afgeschakeld, terwijl in de avond de vraag veel groter is dan het aanbod. Bij een groter aandeel zonne- en windenergie zal ook de piekproductie groter worden dan het maximum gebruik: extra opnamecapaciteit van het overschot aan energie is dan wenselijk.
Dagen/weken: Op donkere en/of windstille dagen zal het in Nederland geïnstalleerde opwekvermogen aan zonne- en windenergie niet aan de actuele vraag kunnen voldoen. In de wintermaanden kan bovendien een wekenlange periode voorkomen waarin het zowel donker als windstil is (de Dunkelflaute).
Seizoenen: in de zomermaanden is er een structureel overschot aan zonnestroom en -warmte; in de wintermaanden juist een tekort. De gemiddeld hogere productie van windenergie in de winter compenseert dit tekort maar gedeeltelijk.
Locatie: Niet alleen in de tijd is er sprake van een mismatch tussen vraag en aanbod; ook de afstand tussen de plek van opwekking en de locatie van de gebruiker kan voor problemen zorgen. Op steeds meer plaatsen in Nederland ontstaat netcongestie, doordat het transportnet op momenten van hoge productie het aanbod aan duurzaam opgewekte energie niet aankan. Ook in omringende landen is zichtbaar dat een gebrek aan flexibiliteit de energietransitie verstoort. Om dat te voorkomen, moet er snel veel meer flexibiliteit in het systeem gebracht worden, om verschillen tussen vraag en aanbod op alle niveaus (tijd, volume, locatie) glad te strijken. De vraag is: hoe?
