Samenwerken aan een slim energienet

In grote delen van de provincies Groningen en Drenthe is het niet meer mogelijk om nieuwe zonne-, of windparken aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Er is geen capaciteit in het net beschikbaar om op piekmomenten alle opgewekte stroom te transporteren. Dit wordt ook wel netcongestie genoemd. Hoe kan energieopslag een rol spelen bij het oplossen van de netcapaciteitsproblematiek? Stefan Olsthoorn, branchemanager Energy Storage NL, ging hierop in tijdens een webinar dat eind juni werd gegeven in het kader van het ‘net op groen’ initiatief.

Net op groen
De provincies Groningen en Drenthe, New Energy Coalition, Groninger Energiekoepel (GrEK) en Energy Storage NL hebben in 2019 het ‘net op groen’ initiatief gelanceerd om de problemen met netcongestie het hoofd te bieden. Energy Storage NL heeft samen met deelnemers Ecovat en Giga Storage dit webinar georganiseerd.

Om te beginnen: wat is nu eigenlijk Energy Storage NL? Stefan: “Dat is de brancheorganisatie voor de energieopslagsector. Ruim zeventig partijen die zich bezig houden met de ontwikkeling van energieopslag en conversietechnieken zijn aangesloten. Denk aan technologieontwikkelaars, kennisinstituten, projectontwikkelaars van duurzame energieprojecten, energiebedrijven en netbeheerders. Samen proberen we een duurzame businesscase voor energieopslag in Nederland te ontwikkelen.”

Congestie
“Waarom hebben we energieopslag nodig? Dat heeft alles te maken met congestie, oftewel filevorming op het elektriciteitsnet”, aldus Stefan. “In veel gebieden in Groningen, Drenthe en delen van Overijssel is het al niet meer mogelijk om nieuwe zonne-, of windparken aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Veel lokale initiatieven lopen tegen deze drempel op. Deze problematiek is eigenlijk sinds vorig jaar in een stroomversnelling gekomen. De provincies Groningen en Drenthe, New Energy Coalition, Groninger Energiekoepel (GrEK) en Energy Storage NL hebben daarom in 2019 het ‘net op groen’ initiatief gelanceerd.”

Waardoor wordt het probleem nu veroorzaakt? “Je ziet op een mooie voorjaarsdag dat midden op de dag door de combinatie van zon en onshore en offshore wind er een piek ontstaat. Die piek moet je wel kwijt kunnen op het elektriciteitsnet. Maar wanneer gebruiken we de meeste energie?” Stefan toont een grafiek waarin is te zien dat die piek juist in de ochtend ligt, als veel mensen douchen of een wasje draaien. En in de avond, voor het koken, tv-kijken, auto opladen, et cetera. “Er is dus een mismatch tussen vraag en aanbod. Daar zijn vier oplossingsrichtingen voor. De bestaande oplossingen zijn regelbare opwekking en uitbreiding van het elektriciteitsnet. Nieuwe oplossingen zijn het aanpassen van vraag op aanbod en energieopslag.”

Energieopslag
“Eigenlijk heb je bij een zonnepark maar één keer per dag een piek en de grootste piek is in het voorjaar. Maar het elektriciteitsnet moet wel op de grootste piek berekend zijn. Wij zeggen: sla een deel van die piekproductie op in een energieopslagsysteem. Als gedurende de dag de energieproductie afneemt, kun je weer elektriciteit uit het opslagsysteem gebruiken. Door die levering uit te stellen, heb je meer capaciteit om meerdere zonneparken aan te sluiten. Overigens blijkt uit onderzoek wel dat de uitbreiding van zonne- en windenergie zo hard gaat, dat je ook het elektriciteitsnet moet verzwaren. Energieopslag is dus niet de heilige graal, maar je lost al wel een mooi deel van dat probleem op.”

Energieopslagtechnieken
Welke technieken zijn er voor energieopslag? We hebben natuurlijk de batterijen en power2gas, maar ook supercondensatoren, vliegwielen, CAES (Compressed Air Energy Storage), thermische energieopslag en waterkracht. Capaciteit en opslagduur variëren per opslagtechnologie. Dat varieert van enkele seconden tot minuten en 10 tot 100 KWh bij supercondensatoren tot uren of dagen bij thermische energieopslag, CAES en waterkracht. Hier ligt de capaciteit zo tussen de 100 KWh en 100 GWh. Met power2gas maken we er gasmoleculen van en kan je zelfs denken aan een opslag van meerdere seizoenen (zie figuur). Hier haal je zelfs een capaciteit tot 10 TWh. Overigens vraagt langdurige seizoensopslag om een minimale capaciteit van 100 MWh.

De bekendste vorm zijn de batterijen. Die doen het prima tot 100 MWh en een opslag tussen een minuut en een dag. Stefan laat de Johan Cruijff ArenA zien, waar een batterij overdag de frequentie van het elektriciteitsnet op 50 Hz houdt. In de avonden bij wedstrijden functioneert deze batterij als noodstroomvoorziening. Ook staat er een batterijsysteem bij het windpark aan het Hartelkanaal in Rotterdam. Deze houdt eveneens de frequentie van het elektriciteitsnetwerk op peil en vangt de pieken af van het windpark. Een batterij op Lowlands voor festivals passeert de revue en eentje bij een energiecoöperatie in Weert. Daar is Enexis bezig met een pilot bij een zonnepark. 

Maar er zijn dus ook andere vormen van energieopslag, zoals thermische energieopslag (Ecovat). En het bekend HyStock pilotproject in Groningen. Nu wordt er nog aardgas ondergronds opgeslagen in zoutcavernes, maar over een aantal jaar wellicht waterstofgas.

Verdienmodellen
“Bij veel aanbod verwacht je dat de prijs laag is en bij weinig aanbod hoog. Helaas is dat verschil in Nederland nog niet groot genoeg voor een businesscase. We zoeken het daarom in het opstapelen van diensten die je kunt leveren”, zegt Stefan. “Denk naast de piekshaving, waarbij dus de pieken worden afgetopt, aan frequentiehandhaving en andere balanceringsdiensten voor netbeheerders. Of flexmarkten als GoPacs, waarbij netbeheerders vragen om lokale congestie op te lossen. Markpartijen zoals tuinders, aggregators en programma-verantwoordelijken met een aansluiting in het congestiegebied kunnen dan reageren door een kooporder te plaatsen. Daarnaast zijn er andere lokale oplossingen zoals een rechtstreekse verbinding met een lokale fabriek of agrariër die elektriciteit op piekuren afnemen.” 

Ook komt er steeds meer ondersteuning vanuit de overheid voor energieopslag, zoals de DEI+-subsidie voor innovatieve projecten en de Energie-investeringsaftrek(EIA). Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) onderzoekt daarnaast of er volgend jaar een categorie voor de uitgestelde energielevering moet komen in SDE++.

Praktijkvoorbeelden
Ruud van den Bosch, Technical Sales Manager bij Ecovat, liet vervolgens zien hoe power2heat en warmteopslag kan worden toegepast om zo meer vraag te creëren naar de duurzaam opgewekte elektriciteit. Hiermee kunnen overschotten aan elektriciteit omgezet worden in warmte, die in de winter kan worden gebruikt in een warmtenet. Tot slot presenteerde Maarten Quist, COO bij Giga Storage, het Rhino project. In dit project ontwikkelt Giga het grootste batterijopslagsysteem van Nederland (12MW). Maarten vertelde over de kansen, maar ook de uitdagingen die Giga tegenkomt bij het ontwikkelen van dit project.

Vakbeurs Energie
Uiteraard is Energy Storage NL in 2021 weer aanwezig op Vakbeurs Energie. U wordt dan bijgepraat over de laatste ontwikkelingen.