Smart grids cruciaal voor energie- en warmtetransitie

Smart grids -productie en consumptie van elektriciteit en warmte aan elkaar gekoppeld door slimme elektronica-  gaan een belangrijke rol spelen bij de uitwerking van de Regionale Energie Strategiën en bij de Warmtetransitievisies die iedere gemeente in 2021 moet opstellen.

Dat was de kernboodschap van Stefan Kop van Spectral  op 17 september op het webinar voor GroenLinks-raadsleden, mede georganiseerd vanuit het milieunetwerk van GroenLinks. Het energiesysteem ondergaat een fundamentele verandering: van centrale productie en eenrichtingverkeer van producent naar consument naar decentraal en met consumenten die steeds vaker ook producenten worden.

Windmolens met batterijen
Spectral combineerde aan het Hartelkanaal windmolens met een groot batterijpark. Als de elektriciteitsprijs laag (of zelfs negatief) is vullen de windmolens de batterijen. Als de prijs hoog is (en elektriciteit dus schaars) leveren de batterijen stroom. Bovendien krijgt het windmolenpark geld van de netbeheerder omdat ze de balans op het stroomnet eenvoudiger maken. Als overbelasting van het net dreigt worden immers de batterijen gevuld. Zo kan het stroomnet ook minder zwaar worden uitgevoerd. Elk (coöperatief) windpark zou de mogelijkheden van batterijen moeten bekijken om te voorkomen dat hun verdienmodel in gevaar komt door lage of zelfs negatieve energieprijzen. Zeker nu batterijen in snel tempo goedkoper worden. Ook andere grids zijn mogelijk. De Nijmeegse energiecoöperatie overweegt bijvoorbeeld een van haar windmolens te verbinden met een nabijgelegen industrieterrein dat veel stroom gebruikt.

Energiegemeenschap Schoon Schip
In Amsterdam heeft Spectral meegewerkt aan de drijvende energiegemeenschap Schoon Schip, 47 drijvende woningen die via een gemeenschappelijke aansluiting op het stroomnet zijn aangesloten. Elk huis krijgt zonnepanelen en batterijen, een zonnecollector en warmte-opslag, een warmtepomp en andere smart-grid apparaten. De elektronica regelt wanneer elk apparaat aan staat. Bewoners kunnen elkaar ook energie leveren. Binnen een gemeentelijke warmtetransitievisie zou elke buurt een smart grid kunnen ontwikkelen. Spectral heeft modellen die kunnen helpen bij het bepalen van de optimale schaal. Door op elk niveau van het stroomnet vraag en aanbod van energie efficiënt te koppelen hoeft dat net niet onnodig te worden verzwaard. Een overschot aan opgewekte stroom vult de opslagbatterijen en die van de elektrische auto’s of warmt het centrale Ecovat op. Auto- en opslagbatterijen vullen een stroomtekort aan. Waar mogelijk werken bijv. (af)wasmachines als er genoeg stroom is.  

Republica: smart grid voor kantoren
‘Project Republica’ in de Amsterdamse wijk Buiksloterham is een complex met een groot hotel, 3 woongebouwen, 2 kantoorgebouwen en een grote parkeergarage. Het slimme energiesysteem van het complex verbindt het elektriciteits- en warmtenet van het complex, met zonnepanelen, een centrale warmtepomp die verbonden is met warmte-opslag in een watervoerende laag, slimme laadzones voor elektrische auto’s en een batterijsysteem van 1,2 MWH.
Zo’n smart grid is niet alleen voor nieuwbouwcomplexen; ook in bestaande complexen kan het gerealiseerd worden. Ze kunnen dan zelfs netto energie gaan leveren: ‘positieve energiedistricten’ ofwel PED’s.

De netwerken van elektriciteit en warmte worden dus op lokaal niveau aan elkaar gekoppeld om maximale flexibiliteit te bereiken. Zo consumeer je zoveel mogelijk lokaal opgewekte energie (ook belangrijk als het Rijk de saldering afschaft!). De transport- en systeemverliezen zijn kleiner en vraagpieken vlakken af. Lokale grids zijn ook nodig. Nu al komen veel RESsen in de problemen doordat het net het toekomstige elektriciteitsaanbod niet kan verwerken. En de elektriciteitsvraag stijgt nog sterk door het toenemende aantal warmtepompen en elektrische auto’s. Dat kan in een 5-7 keer zo hoge piekvraag resulteren. Dat vraagt om slimme aansturing! Overigens is de balans op korte termijn (bijv. dag/nachtcyclus) eenvoudiger te regelen dan de seizoenscyclus (zomer winter). Een Ecovat kan mogelijk niet een winter overbruggen, en als er lokaal te weinig stroom wordt opgewekt om het op te warmen moet het net toch te help schieten. Batterijparken die een lange periode van windstilte en weinig zon overbruggen worden erg groot en onrendabel.   

Rol gemeenten
Gemeenten hebben een faciliterende en sturende rol. Bij nieuwbouw van woningen en complexen van kantoren en andere functies en bij de ontwikkeling of herinrichting van bedrijfsterreinen is aandacht voor de mogelijkheden voor smart grids belangrijk. Integraal denken (elektriciteit, warmte, mobiliteit) is uitgangspunt. Raadsleden kunnen dat bewaken en inbrengen bij RES en Warmte-transitievisie. Juist op energiegebied is slim lokaal beleid cruciaal. 

Chris Peeters
Milieunetwerk GroenLinks
https://spectral.energy/projects/.