Vraag en aanbod op elkaar afstemmen met smart grids

Smart grids, oftewel intelligente netten, zullen in de toekomst Nederlandse huishoudens op een effectieve manier van energie voorzien. Partijen experimenteren volop met nieuwe toepassingen om vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen. Zoals ook bij het Couperus-project in Den Haag.

Het huidige energiesysteem, met een eenzijdige toestroom van energie naar consumenten, staat onder druk. Duurzame alternatieven als wind- en zonne-energie en restwarmte wekken ook energie op, waardoor er lokaal soms meer energie wordt geproduceerd dan verbruikt. Energie vloeit ongebruikt terug naar het net en dat kan zorgen voor een (te) hoge belasting. Om dit probleem te tackelen, is een smart grid nodig: een intelligent energienet dat vraag en aanbod van verschillende energiestromen op elkaar afstemt en op die manier optimaal gebruik maakt van de beschikbare energie.

“Eén van de twaalf ‘proeftuinen’voor smart grids is het Couperus-complex in de Haagse wijk Ypenburg.”

Verminderen van pieken

Klinkt leuk, zo’n smart grid, maar hoe werkt dat precies in de praktijk? In 2009 is in Nederland het innovatieprogramma Intelligente Netten van start gegaan (zie kader). In twaalf ‘proeftuinen’ konden partijen experimenteren met smart grids. Eén daarvan is het Couperus-complex in de Haagse wijk Ypenburg. De energie voor de bijna 300 woningen komt voor een deel uit windenergie. Sinds de oplevering in 2012 testte netbeheerder Stedin de aansturing van warmtepompen in het gebouw met de PowerMatcher, ontwikkeld door TNO. ‘Deze software combineert signalen over vraag en aanbod van energie met de capaciteit van het net,’ legt Arnoud Rijneveld uit, innovator bij het bedrijf. ‘Door te werken met een marge, kunnen we de pieken van energieverbruik afzwakken. Daardoor zijn er minder investeringen nodig in de verzwaring van het energienet.’

Warmte bufferen

Een warmte-koude-opslag helemaal onderin het Couperus-complex pompt bodemwarmte omhoog. De warmtepomp met buffervat, in een inbouwkast in de woning, levert vervolgens de gevraagde temperatuur als een bewoner zijn verwarming bijvoorbeeld op 20 graden zet. ‘Hierin hebben we een marge van 0,2 opgenomen,’ vertelt Rijneveld. ‘De warmtepomp slaat aan bij 19,8 graden en af bij een temperatuur van 20,2. Door deze speling hoeft de warmtepomp minder vaak te werken en regel je een continue belasting zonder dat bewoners inboeten op comfort. Hierdoor gebruik je optimaal de hoeveelheid aanwezige energie.’
Een ander testvoorbeeld: normaliter slaan warmtepompen tegelijk aan op nachtstroom waardoor er piekbelasting ontstaat. Door de tijdstippen te verspreiden, ga je dit tegen en worden de netkabels niet overbelast. Daarnaast kan warmte worden gebufferd door de goede isolatie in het gebouw. Rijneveld: ‘Als er ’s ochtends veel windenergie wordt opgewekt door harde wind, dan geeft het systeem een seintje de warmte op te slaan in het pand. Veel windenergie is gunstig, want goedkoper. Immers, individuele appartementen worden verwarmd tot 20,2 graden, met de marge. Dan is er in principe een buffer van 0,4 graden, want het systeem slaat weer aan bij 19,8 graden.’

Momenteel rondt netbeheerder Stedin het experiment in Den Haag af. Belangrijkste conclusie? ‘Het is vooral een goede leerervaring geweest, waarbij we voor het eerst hebben kunnen toetsen dat dit systeem werkt,’ zegt Rijneveld.

Meer duurzame energie

Intelligente netten zijn het toekomstbeeld. Het generen van duurzame en schone energie zal gestaag toenemen, mede door het Energieakkoord dat meer dan veertig partijen ondertekenden met als doel Nederland in 2023 van 16 % duurzame energie te voorzien. Dat zal een enorme impact hebben op het huidige energienetwerk. Vandaar dat marktpartijen nu al druk zijn met het ontwikkelen van nieuwe methoden en technieken om de extra opgewekte energie uit duurzame bronnen straks op een verstandige manier te kunnen benutten.