De komende jaren kunnen in een groot deel van Noord-Holland geen nieuwe supermarkten en andere grote bedrijven meer worden aangesloten op het stroomnet, meldde de NOS onlangs. De reden? Het elektriciteitsnet zit ‘vol’: de kabels en transformatorstations zijn niet berekend op de snelle toename van het elektriciteitsverbruik die gepaard gaat met de energietransitie.

Ook in andere delen van ons land staat het stroomnet op knappen, weet promovendus Rik Fonteijn. Op langere termijn is de oplossing volgens hem eenvoudig; het netwerk moet worden verzwaard. Simpel gesteld komt dat neer op het plaatsen van nieuwe stroomkabels en transformatorhuisjes voor extra capaciteit, maar dat is een tijdrovend proces. “De aanleg van een zonnepark gaat gewoon een stuk sneller dan netbeheerders hun netten kunnen verzwaren.”

Piekmomenten

Op korte termijn zijn daarom kunstgrepen nodig. Netbeheerders zoals Enexis, waarmee Fonteijn samenwerkte tijdens zijn promotie en waar hij inmiddels als adviseur in dienst is, kunnen bijvoorbeeld ‘flexibiliteit’ inkopen bij marktpartijen. Die beloven dan tegen een vergoeding tijdens piekmomenten minder elektriciteit af te nemen, of juist méér, op momenten dat er te veel stroom wordt opgewekt. “Dan kun je denken aan groothandels als de Macro en Sligro. Die verbruiken veel stroom voor koeling, maar kunnen de koelmachines best tijdelijk een tandje lager of hoger zetten, afhankelijk van de situatie.” De promovendus onderzocht hoe netbeheerders de inkoop van die flexibiliteit het best kunnen benutten.

Overigens kunnen particulieren net zo goed hun steentje bijdragen, legt Fonteijn uit. “Het zou al helpen als je de elektrische auto niet meteen ’s avonds als je thuiskomt bijlaadt, maar dat je ervoor zorgt, via een app met een geautomatiseerde timer, dat hij ’s nachts pas gaat laden. Iets vergelijkbaars kun je doen met de wasmachine en vaatwasser. En nu steeds meer huishoudens met warmtepompen worden uitgerust, biedt dat ook mogelijkheden.”

Naar dit soort flexibiliteit is al veel onderzoek gedaan, aldus de promovendus. “Daaruit blijkt dat het technisch allemaal geen probleem is en dat mensen ervoor openstaan.” Hij denkt daarom dat particuliere verbruikers dankzij slimme technologie in de toekomst waarschijnlijk wel een rol spelen bij het tegengaan van overbelasting van het netwerk. En wellicht gaan ze ook juist tijdens piekmomenten extra stroom leveren tegen de tijd dat het netwerk voldoende verzwaard is - of op momenten dat er weinig stroom uit zon of wind beschikbaar is. “Elektrische auto’s kunnen in principe namelijk ook stroom terugleveren aan het net.”

Laadpalen

Netwerkbeheerders hebben echter zekerheid nodig, benadrukt Fonteijn. “Daarom ligt het voor de hand om zaken te doen met zogeheten aggregatoren, marktpartijen die de vereiste flexibiliteit gegarandeerd kunnen leveren.” Om uit te zoeken hoe dat in de praktijk zou kunnen werken, nam de promovendus deel aan een pilotproject dat tot 2019 heeft gelopen op Strijp-S, het voormalige industrieterrein van Philips in Eindhoven. Daar is een flexibele voorziening gemaakt bestaande uit dertien laadpalen met in totaal 26 aansluitingen, een grote batterij van 315 kWh en zonnepanelen die op afstand gekanteld konden worden om zo de opbrengst aan te passen aan de vraag.

“Bij de start van dat project had niemand gedacht dat we onze bevindingen al zo snel in de praktijk zouden moeten brengen. De verwachting was dat dit zo rond 2030 misschien nodig zou zijn; er is ook nog allerlei beperkende regelgeving. Maar omdat de nood zo hoog is, worden die regels momenteel aangepast. Ik verwacht dat de nieuwe regels binnenkort al in werking treden.” Fonteijn adviseert de netbeheerders om de benodigde flexibiliteit een dag van tevoren te ‘bestellen’. Op basis van de ervaringen uit het pilotproject lijkt dat de meest logische timing, omdat de beheerders dan redelijk zicht hebben op wat het elektriciteitsnet nodig heeft, terwijl de marktpartijen die hun verbruik moeten aanpassen dan nog tijd hebben om dit in te plannen.

Stroomuitval

Ook ontwikkelde hij een rekenmodel voor hoeveel de ingekochte flexibiliteit mag kosten. “Je kunt er namelijk ook voor kiezen om níet in te kopen en het netwerk tijdelijk te overbelasten. Tot ongeveer dertig procent boven de normale limiet gaat in principe wel voor een paar uur goed. Dat verkort de levensduur van de elektrische componenten wel, maar dat kun je verrekenen.” En zelfs bewust het risico lopen op stroomuitval kan een optie zijn. “Ook daar kun je een prijs op plakken, die lager kan uitvallen dan inkopen van flexibiliteit. Het is aan de leiding van de netbeheerder om te beslissen of zij dat acceptabel vinden.”

Momenteel is hij bij zijn nieuwe werkgever Enexis al bezig met de uitwerking van zijn wetenschappelijke bevindingen. “Ik wilde promoveren op een praktisch project, waarvan de uitkomst niet in één of andere bureaula zou verdwijnen. Dat lijkt beslist gelukt; ik verwacht hier nog jaren druk mee te zijn.”