De Nederlandse energietransitie, met als doel het behalen van de klimaatdoelen voor 2030 en 2050, vereist een versnelde verduurzaming van het energiesysteem. Dit omvat ingrijpende veranderingen in de opwek, het transport en het verbruik van energie. Bovendien leidt de groeiende elektrificatie van onze samenleving tot aanzienlijk hogere belasting van het elektriciteitsnet. In deze context heeft Stantec de opdracht gekregen om te onderzoeken hoe de capaciteit van het elektriciteitsnetwerk beter benut kan worden om de energietransitie te versnellen, in opdracht van Topsector Energie programma Systeemintegratie en programma Digitalisering.
Het doel van het onderzoek is om nieuwe, vaak onderbelichte ideeën te identificeren die kunnen bijdragen aan een efficiënter gebruik van het elektriciteitsnet. Dit gaat verder dan alleen technische innovaties en omvat ook het wegnemen van sociale, juridische en institutionele obstakels. De achterban van Energy Storage NL kan veel van deze ideeën al faciliteren.
Meer dan honderd oplossingen zijn geïdentificeerd via bureauonderzoek, interviews met belanghebbenden in de sector en een workshop. Uit deze brede selectie zijn twaalf oplossingen geselecteerd die in dit rapport worden gepresenteerd. De lijst van oplossingen omvat:
- Congestiecommunicatie
- Woongebieden lokaal balanceren
- Faseonbalans verminderen
- Autonoom decentraal ingrijpen op het laagspanningsnet
- Dynamische capaciteitsplanning en -handel
- Flexibiliteit faciliteren bij bedrijven(-terreinen)
- Toepassen gelijkspanning
- Benutten andere elektriciteitsinfrastructuur
- Locatiesturing duurzame opwek en opslag
- Off-grid elektriciteitstransport
- Zwermoptimalisatie in elektrisch laden
- Alternatieve storingsreserve
Het rapport benadrukt dat het onderzoek zich richt op het verkennen van alternatieve oplossingen om het elektriciteitsnet effectiever te benutten. Het omvat het hele systeem, niet alleen de verantwoordelijkheid van netbeheerders of technische innovaties. Hoewel er nog geen definitieve oplossingen zijn vastgesteld, biedt de studie waardevolle concepten op technisch, sociaal, juridisch en institutioneel gebied. Het rapport roept op tot verdere verdieping om de impact en haalbaarheid van deze concepten te begrijpen. Actieve ondersteuning via nationale programma’s, specifieke onderzoeksprojecten en creatieve initiatieven zoals hackathons en prijsvragen wordt aangemoedigd, met speciale nadruk op de concrete concepten. Daarnaast wordt het opzetten van een ‘dwarsdenkers’ groep geadviseerd om innovatie te stimuleren.
De energietransitie is een groeiende uitdaging in Nederland, met een toenemende focus op decentrale opwek en elektrificatie van de energievoorziening. De netbeheerders, die verantwoordelijk zijn voor de fysieke netinfrastructuur, staan voor de taak om betrouwbaarheid en veiligheid te waarborgen, maar worden geconfronteerd met groeiende druk. Slimme oplossingen en uitbreidingen van het netwerk worden momenteel onderzocht, maar er wordt ook gekeken naar innovaties buiten het primaire taakgebied van netbeheerders.
De Topsector Energie Systeemintegratie, Topsector Energie Digitalisering en de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland werken samen om innovaties te vinden die de benuttingsgraad van het net kunnen vergroten. Dit rapport biedt een verkenning van dergelijke innovaties, met speciale aandacht voor oplossingen die tot nu toe onderbelicht zijn gebleven. Het onderzoek heeft een brede scope gehanteerd, waarbij zowel technische vernieuwingen als institutionele, juridische en sociale innovaties zijn onderzocht. Ook wordt er benadrukt dat er geen eenvoudige oplossingen zijn voor de complexiteit van het elektriciteitsnet en de energiesector als geheel. Elk van de twaalf gepresenteerde oplossingen draagt bij aan een betere benutting van het net, maar er is geen ‘zilveren kogel’ die alle uitdagingen kan oplossen. Dit rapport dient als een uitnodiging aan alle belanghebbenden in de energietransitie om voort te bouwen op deze concepten. Samenwerking en dialoog worden aangemoedigd om het elektriciteitsnet optimaal te benutten en de energietransitie in Nederland te versnellen.
Andere energieopslag gerelateerde oplossing voor benutting elektriciteitsnet uit het rapport:
- Smart energyhubs,
- Vehicle-to-grid (V2G),
- Home energy Management System (HEMS),
- Power-to-Heat (P2H),
- Buurt batterij, Thuis batterij,
- Grid batterij,
- Slimme batterij,
- Battolyser,
- Ondergrondse waterstofopslag,
- Vliegwiel opslag,
- Superconducting magnetic energy storage (SMES), Supercondensator/ultracondensator,
- PSH (Pumped Storage Hydropower) Energieopslagmeer of opslagbekken,
- PSH Uitbreiding koppeling buitenlandse waterkrachtcentrale,
- PSH Ondergrondse waterkrachtcentrale,
- CAES Ondergrondse persluchtopslag,
- CAES Bovengrondse persluchtopslag,
- Opslag in warme stenen,
- Grondbatterij/cavernebatterij,
- Power-to-fuel (conversie),
- Batterij transportkosten verwijderen.
Energy Storage NL wil aangeven dat de lijst met ideeën niet uitputtend is en dat nieuwe technologische ontwikkelingen of minder bekende technologieën niet benoemd worden.
Toelichting uitgelichte oplossing:
Congestiecommunicatie: Gerichte communicatie om bewustwording en gedragsverandering te stimuleren is vrij eenvoudig omdat er geen systeem-ingrepen nodig zijn.
Faseonbalans verminderen: Betere fasespreiding benut het laagspanningsnet beter, met stimulans van drie-faseapparaten, technische oplossingen en procesveranderingen.
Woongebieden lokaal balanceren: Dit kan worden bereikt door verhoogde lokale organisatiegraad, het gebruik van technische oplossingen en het beprijzen van transport.
Autonoom decentraal ingrijpen: Door decentraal en autonoom verbruik of opwek te dempen wordt tijdelijke overbelasting in het laagspanningsnet voorkomen.
Dynamische capaciteitsplanning en -handel: Met expliciet plannen en verhandelen van capaciteit wordt dynamische vraag en aanbod mogelijk voor transportschaarste.
Flexibiliteit faciliteren bij bedrijven(terreinen): Flexibiliteit bevorderen door samenwerking tussen bedrijven, netbeheerders en overheid, met een focus op collectieve transportcapaciteit.
Toepassen gelijkspanning: De doorvoercapaciteit kan vergroot worden door bestaande of nieuwe (hogere) netdelen uit te voeren in gelijkspanning.
Benutten andere elektriciteitsinfrastructuur: Het reguliere net ontzien door gebruik van andere, bestaande elektriciteits-infrastructuur –zoals voor straatverlichting en openbaar vervoer.
Locatiesturing duurzameopwek en opslag: Locatiesturing door netbeheerder en lokale overheden, op basis van netcapaciteit, lokale elektriciteitsvraag en maatschappelijke belangen.
Off-gridelektriciteitstransport: Mobiele, grootschalige opslag kan elektriciteit verplaatsen tussen netdelen waar uitwisseling door netcongestie onmogelijk is.
Zwermoptimalisatie in elektrisch laden: EV’s (ont-)laden, gestuurd door slimme algoritmen of AI. Het weegt daarbij individuele belangen tegen het collectieve belang van de ‘zwerm’.
Alternatieve storingsreserve MS: Alternatieve storingsreserve realiseren door vraagsturing en invoeding. Hierdoor wordt hoger gebruik van de redundantiecapaciteit mogelijk.
Bron: Topsectorenergie.nl
