Visie
Prof.dr. Peter Palensky, hoogleraar intelligent electrical power grids, werkt aan de gevolgen voor het elektriciteitsnet van de toenemende vraag en de gelijktijdige afbouw van conventionele opwekking. “Dat is best een, eh, uitdaging.”
Het net ondervindt veranderingen van alle kanten. Netbeheerders zien pieken en dalen in de hoogspanning elk jaar groter worden. Het net moet aangepast worden aan de veranderingen van deze tijd, want zoals het de afgelopen honderd jaar is gegaan, dat is snel afgelopen. Vernieuwingen komen voort uit onze pogingen om de CO2-uitstoot te verlagen met nieuwe opwekking met zon en wind, en de wisselvalligheid die daarbij hoort.
In het verleden steunde de stabiliteit van het net op grote draaiende generatoren, die nu een voor een worden uitgefaseerd. Zij waren het fundament van een stabiele stroomvoorziening. Dankzij hun massa en traagheid slikten ze iedere verstoring en hielden ze alles stabiel. Iedereen leunt op die traagheid, ook de hernieuwbare bronnen. Die kunnen leveren dankzij het feit dat er voldoende traagheid in het systeem zit. Maar naarmate je meer variërende bronnen hebt en minder traagheid, moet er iets veranderen. Daarom zijn onderzoekers nu bezig nieuwe controlemechanismen te ontwerpen, andere beschermingen en frisse principes, die toekunnen met minder traagheid, tot in het extreme geval waarin alles geregeld wordt met vermogenselektronica.
Het scenario van 100 procent duurzame opwekking wordt door verschillende landen uitgerekend om te zien hoeveel opslag er nodig is om twee weken koud weer, bewolking en windstilte te overleven. Dat is het slechtste scenario, en dat vergt enkele tot tientallen terawattuur aan opslag, afhankelijk van de grootte van het land. Hoe je het ook wendt of keert, dat is een enorme hoeveelheid energie. En als die energie uit de opslag ontsnapt, in welke vorm dan ook, is dat gevaarlijk. Je kunt de fysica niet foppen. Het is opgeslagen energie en als je dat niet strak in de ban houdt en het breekt los ... dan knalt het.
Foto © Sam Rentmeester
Maar er zijn vormen van opslag waar we goed in zijn, waar we ervaring mee hebben. Momenteel is waterstof een groot ding in Nederland. Er bestaan nieuwe grote hydrolyse apparaten met vermogens tot megawatts. Daarmee kun je overtollige stroom ergens vandaan omzetten in waterstof en dat, omgezet in een of andere gasvorm, opslaan in ondergrondse holtes. Zo'n opslag bevat enkele terawattuur. Dat is opslag op nationale grootte, je kunt er 's zomers energie in opslaan en het in de winter gebruiken.
Er moet meer intelligentie in het elektriciteitsnet komen
Dat is één richting. De andere is opslag op het niveau van onderstations, dus op wijkniveau, of op het niveau van huishoudens. Dat kan nuttig zijn om capaciteitsproblemen te voorkomen. Ik bedoel: door elektrisch rijden en warmtepompen alleen al moet het distributienet een factor drie sterker uitgevoerd worden. Afgezien van de kosten zou je alle straten in de stad open moeten leggen. Vergeet dat maar. Dus dat is best een uitdaging. Er moet meer intelligentie in het elektriciteitsnet komen, en meer verdeelde opslag. Het zal een flinke puzzel worden van allerlei verschillende principes en technologieën om het elektriciteitsnet klaar te maken voor de 21ste eeuw.”