fbpx

Decentrale energieopwekking

Decentrale energie opwekking is in opmars. Hierbij wordt energie niet meer in het groot op een centrale locatie opgewekt maar kleinschalig op vele locaties. Een groot aandeel daarin komt voor rekening van huishoudens en kleine bedrijven. Deze zijn dan niet langer alleen consument maar ook producent van elektriciteit.

Kleinschalige decentrale energie opwekking zal in de toekomst steeds meer voorkomen. Geschat wordt dat in 2025 ca. 20% van de totale elektriciteitsproductie decentraal zal worden opgewekt. Tegelijk zal ook de vraag naar elektriciteit toenemen door bijvoorbeeld het steeds meer populair worden van elektrische auto’s. Ook de noodzaak om het aardgas verbruik terug te dringen zal de vraag om elektriciteit voor warmte pompen etc. laten toenemen.

Nadeel

Het nadeel van decentrale energie opwekking is dat het veelal gaat om niet constante bronnen zoals zonne- en windenergie. Conventionele centrale energie opwekking is dan nodig om de pieken en dalen op te vangen. Hoe groter het aandeel van decentrale energie opwekking wordt, en daarmee de fluctuaties, hoe lastiger dat gaat worden. Kolen en kernenergie centrales zijn niet snel bij te regelen. Gas centrales zijn daarvoor de beste keuze. Doordat de centrales voorbereid moeten zijn om de productie op te schalen kunnen ze niet continue op de capaciteit draaien waarvoor ze zijn ontworpen. Conventionele energie opwekking zal door deze regel functie minder efficiënt en dus duurder worden.

Ook bestaat het gevaar dat op bepaalde momenten de productie van elektriciteit veel hoger wordt dan de vraag. Zo moest in het Pinksterweekend van 2012 een wijk in het Belgische Fosses-la-Ville worden afgeschakeld van het elektriciteitsnet. De reden was dat er zoveel zonne-energie werd geproduceerd dat het laagspanningsnet dit niet meer kon verwerken. Er was gevaar dat de netwerken in een groter gebied overbelast zouden raken en daarmee zouden uitvallen. België betaalde op dat moment Frankrijk zelfs om energie vanuit België te importeren en daarmee het overschot te verkleinen.

Ook in Duitsland ontstaan door de enorme toename van zonnepanelen en windmolens regelmatig momenten dat er meer elektriciteit wordt opgewekt dan nodig is. De prijs van elektriciteit is daar een afspiegeling van. Geprobeerd wordt dan het verbruik van elektriciteit te stimuleren met lage prijzen en daarmee het overschot weg te werken. Op bepaalde momenten kunnen de elektriciteitsprijzen nul worden, en in extreme situaties zelfs negatief, terwijl een aantal uren later deze weer hoog staan.

Balanceren van vraag en aanbod

Om de elektriciteitsvoorziening betrouwbaar en betaalbaar te houden is het noodzakelijk dat pieken en dalen in vraag en aanbod beter op elkaar worden afgestemd. Intelligente energienetwerken of smart grids kunnen daarin een belangrijke rol gaan spelen.

Elektriciteit kan op kleine schaal worden opgeslagen in perioden van overschot om later in perioden van schaarste weer te gebruiken. Het nadeel daarvan is dat het rendement van deze opslag relatief laag is. Er gaat veel energie verloren bij het opslaan en later weer terugwinnen van elektriciteit. De beste methode om vraag en aanbod af te stemmen is het verplaatsen van verbruik in perioden van schaarste naar perioden van overschot zodat de pieken en dalen worden afgevlakt.

Lokale elektriciteitsnetten

Intelligente netten zijn lokale netwerken binnen het landelijke elektriciteitsnetwerk. Binnen een lokaal netwerk wordt geprobeerd de energie productie en consumptie zoveel mogelijk op elkaar af te stemmen. Er kan dan altijd terug gevallen worden op het landelijke elektriciteitsnet voor het opvangen van pieken en dalen in consumptie of productie. Lokale netwerken gedragen zich zoveel mogelijk als zelf voorzienende eilandjes binnen het landelijke net. Vaak zal de hoeveelheid geproduceerde energie binnen een lokaal netwerk kleiner zijn dan de geconsumeerde hoeveelheid energie, er kan dan gebruik gemaakt worden van centraal opgewekte energie via het landelijke net om dat verschil af te dekken.

Om te kunnen sturen op productie of consumptie zijn moderne meet- en regelsystemen nodig. Een belangrijk onderdeel daarvan zullen de slimme meters worden. Het verbruik of oplevering van elektriciteit op een aansluiting kunnen daarmee per kwartier kan worden gemeten. Met slimme meters zal het ook mogelijk worden om energie consumenten en producenten te laten betalen of belonen voor het consumeren of leveren van energie op een bepaald tijdstip. Dit is ook een belangrijk stuursignaal bij intelligente netten.

Energie consumenten kunnen inzichtelijk gemaakt worden dat energie op verschillende tijdstippen een verschillende kostprijs kan hebben. Gebruik van apparatuur met een hoog energie verbruik kan worden uitgesteld naar tijdstippen met lage prijzen. Dit kan eventueel worden geautomatiseerd door bijv. het opwarmen van water in boilers waarbij het opwarmen wordt uitgesteld tot een tijdstip met zo laag mogelijke prijs (zolang de water temperatuur niet beneden een minimale waarde uitkomt).

In de toekomst zal ook het opladen van elektrische auto’s een onderdeel daarvan uitmaken.

Opslag van energie

Bij elektrische auto’s is het mogelijk om de opgeslagen elektriciteit weer terug te leveren aan het elektriciteitsnet. Hierdoor kan de elektrische auto een belangrijke rol gaan spelen bij de decentrale opslag van elektriciteit en terug levering op piekuren. Er kan dan min of meer automatisch worden gehandeld met elektriciteit door eigenaren van elektrische auto’s. Dezen kunnen daarmee geld verdienen op momenten dat de auto niet gebruikt worden. Er moet daarbij uiteraard wel rekening gehouden worden met de kosten. Bij het opslaan en weer terug leveren van elektriciteit zullen altijd verliezen optreden. Ook zal de levensduur van de accu’s zal afnemen door vaak laden en ontladen.

De kostprijs van de elektriciteit die geleverd wordt vanuit een dergelijke opslag is aanmerkelijk hoger dan de kostprijs van de elektriciteit op het moment van opslag. Er zal dus een bepaald minimaal verschil in piek en dal prijs moeten zijn voordat energieopslag lucratief zal zijn. Juist door het beter afstemmen van vraag en aanbod zullen de verschillen tussen piek en dal prijzen afnemen waardoor decentrale elektriciteitsopslag veel efficiënter zal moeten worden.

 

shares