Energiesysteem van de toekomst start aan de 'rand' van het netwerk

30 juli 2020

De energietransitie brengt grote uitdagingen met zich mee voor ons energiesysteem. Aan de 'rand' van het energienetwerk, de zogenoemde ‘grid edge’, vinden veelbelovende ontwikkelingen plaats. Digitalisering maakt een nieuwe manier van energieproductie, -opslag en -verbruik mogelijk.

Onze energie werd jarenlang centraal opgewekt in grote energiecentrales en via het energienetwerk tot bij de consument gebracht. Inmiddels is steeds meer energie afkomstig van decentrale, hernieuwbare bronnen. Het verduurzamen van de energievoorziening betekent veel meer dan 'slechts' afstappen van fossiele brandstoffen: het maakt de transformatie van het energiesysteem onvermijdelijk.

Meer flexibiliteit nodig

Zonne- en windenergie worden niet alleen opgewekt op grote parken, maar ook kleinschalig op daken van huizen, op gebouwen, op en bij industriepanden of boerderijen. Aangezien zon en wind niet altijd beschikbaar zijn, ontstaat fluctuatie: we wekken soms meer of juist minder energie op dan we nodig hebben. “Vraag en aanbod in het elektrische energiesysteem moet in balans zijn”, zegt Michael Weinhold, CTO bij Siemens Smart Infrastructure. “Als we op termijn meer hernieuwbare energie willen gebruiken, hebben we meer flexibiliteit nodig in het systeem.”

White paper: The grid edge revolution

Innovatieve drivers naar net-zero-energie

We laten zien hoe innovaties aan de "rand" van het net bijdragen aan een van de meest radicale transities in de geschiedenis van de mensheid - een verschuiving van een gecentraliseerd energiesysteem naar een systeem dat meer gedecentraliseerd, meer lokaal en efficiënter is. Naar een energiesysteem dat democratischer is en waar individuen meer controle hebben. Een energiesysteem dat voldoet aan de behoeften van de wereldbevolking, maar dat ook de planeet ten goede komt.

Download white paper

Wat we nodig hebben, is een slim systeem waarin het netwerk, de opwekeenheden, opslag en consumenten autonoom samenwerken.
Michael Weinhold, CTO, Siemens Smart Infrastructure

Transparant

Welke maatregelen zijn nodig om ook in de toekomst een betrouwbare energievoorziening te kunnen borgen? Allereerst oplossingen om de capaciteit te monitoren en snel te verhogen of verlagen. Er is een groeiende behoefte aan opslagmogelijkheden voor overtollige energie. De status van het netwerk en de interactie tussen de diverse componenten moet transparant worden gemaakt. Zonneparken, windturbines en andere energiebronnen moeten worden opgenomen in een digitaal netwerk. Het verbruik van onder meer gebouwen en industriecomplexen moet nauwkeurig worden voorspeld. Weinhold: “Wat we nodig hebben, is een slim systeem waarin het netwerk, de opwekeenheden, opslag en consumenten autonoom samenwerken.”

Opslagcapaciteit

Naast opslagsystemen die binnen enkele seconden energie aan het netwerk kunnen toevoegen of onttrekken, zijn ook opslagsystemen nodig voor de langere termijn. En niet alleen op netwerkniveau: ook bedrijven of particulieren die zelf energie opwekken, zijn aangewezen op opslagcapaciteit. We koppelen nu al onze elektriciteits-, gas- en warmtenetwerken. In zogenoemde Power to X-processen wordt overtollige energie omgezet in andere energievormen, die onmiddellijk worden benut dan wel worden opgeslagen en later opnieuw worden omgezet in elektriciteit.

Nieuwe technologische benaderingen aan de rand van het netwerk

Slimme netwerken met intelligente opslagsystemen scheppen mogelijkheden voor zowel netwerkbeheerders als energieproducenten en -verbruikers. Met name op de interface van het netwerk en de producenten/consumenten, de zogenoemde ‘grid edge’, liggen kansen. Siemens ontwikkelt hiervoor technologie. Zo kunnen netwerkbeheerders met oplossingen voor intelligent laadmanagement onmiddellijk de energieconsumptie beïnvloeden als de vraag naar elektriciteit te hoog of te laag is. Ideaal voor het beheer van de belasting zijn onder andere verwarmings- en koelsystemen, maar ook elektrische auto’s.

Virtuele netwerken

Daarnaast realiseert Siemens virtuele netwerken waarbinnen windturbines, zonneparken, biogas-plants en andere productiebronnen met elkaar gekoppeld zijn. In afgelegen regio’s zonder aansluiting op het netwerk worden microgrids aangelegd om in de eigen energiebehoefte te voorzien. Weinhold: “Digitalisering maakt energienetwerken transparant, waardoor we vraag en aanbod van energie beter kunnen managen. Dit schept kansen om gebouwen en industriecomplexen energie-efficiënter te maken en on-site opgewekte energie slimmer te benutten. Concepten voor laadmanagement en virtuele energienetwerken geven spelers toegang tot de energiemarkten en dragen tegelijkertijd bij aan een flexibele, economische en betrouwbare energievoorziening in de toekomst.”

 

Lees hier het volledige artikel (Engels).