De uitdagingen van de energietransitie
De energietransitie is in volle gang en stelt beheerders van elektriciteitsnetten nog steeds voor grote uitdagingen. De grootste is wel het voorkomen van netcongestie en disbalans. Die ontstaan voornamelijk door de combinatie van decentrale opwek uit duurzame energiebronnen en de snelgroeiende vraag naar elektriciteit. Daardoor worden nieuwe aansluitingen, vooral voor energie-intensieve gebruikers, steeds vaker geweigerd. De netten worden uitgebreid, maar de tijd dringt. Datagedreven netbeheer, nieuwe technologie en slimmer omgaan met de beschikbare energie kunnen instabiliteit en overbelasting van de netten voorkomen.
Voorkomen van congestie
Volgens het Nederlandse klimaatakkoord moet 70% van de totale energiebehoefte in 2030 worden afgedekt door energie uit hernieuwbare bronnen zoals zon en wind. Hernieuwbare energiebronnen zijn echter vaak weersafhankelijk en moeilijk te voorspellen, wat het balanceren van vraag en aanbod op het net complexer maakt.
Het klimaatakkoord moet ook leiden tot drastische reductie van de CO2-uitstoot. In de gebouwde omgeving en sectoren zoals industrie en mobiliteit betekent dit elektrificatie: overstappen van fossiele brandstoffen op elektriciteit. In de gebouwde omgeving en industrie worden machines en processen geëlektrificeerd om de CO2-uitstoot terug te dringen. Het aandeel elektrische voertuigen op de weg groeit. Maar door deze ontwikkelingen neemt de netbelasting snel toe, met risico op verminderde leveringszekerheid. De relatieve onvoorspelbaarheid van zonne- en windenergie vergroot dit risico.
Uiteindelijk is de energietransitie een natuurkundige en fysieke uitdaging. Hoe kunnen we energie zo transporteren, opslaan en gebruiken dat de pieken en dalen geen problemen veroorzaken? De antwoorden liggen voor elektrische energie vooral in de grootschalige aanleg van kabels, leidingen, batterijen (en mogelijk opslagtanks voor groene waterstof). Grote uitbreidingen van de netwerkinfrastructuur kosten echter veel tijd en aanvragen voor nieuwe aansluitingen worden nu al steeds vaker afgewezen.
Veilig digitaliseren
Op de kortere termijn kan digitalisering van de energievoorziening de druk op de netten helpen verlichten. Het energienet wordt daardoor slimmer, met meer sensoren, automatisering en datastromen. Dit vraagt om stevige investeringen in digitale infrastructuur én het waarborgen van de cyberveiligheid van kritieke systemen.
Met nieuwe sensoren en ‘edge-systemen’ in onderstations krijgen netbeheerders de broodnodige data over en inzicht in de belasting van hun laag- en middenspanningsnetten. De volgende generatie slimme meters geeft een gedetailleerd beeld van opwek en gebruik in huishoudens. Met deze ontwikkelingen wordt realtime, datagedreven netbeheer mogelijk en kunnen netbeheerders binnen milliseconden reageren op onverwachte pieken, dalen of onbalans. Digitalisering wordt zo een katalysator voor de energietransitie.
Een belangrijke voorwaarde hierbij is dat deze digitale infrastructuur afdoende wordt beveiligd tegen cyberaanvallers. De energievoorziening is cruciaal voor het goed functioneren van alle onderdelen van onze maatschappij. Hoogwaardige cybersecurity-oplossingen zijn cruciaal om de integriteit van systemen en netten te waarborgen.
Versnellen van nieuwe aansluitingen met energiemanagement
Er zijn meer manieren om de druk op de netten te verlagen, zodat ook nieuwe bedrijven, woningbouwprojecten en energiecoöperaties sneller een aansluiting kunnen krijgen. Energiemanagement helpt de beschikbare ruimte op het net efficiënter te benutten. Met energiemanagement kunnen bedrijven hun energieverbruik monitoren en aanpassen aan de actuele omstandigheden.
Een energiemanagementsysteem (EMS) voorkomt overschrijding van het gecontracteerde transportvermogen. Dit voorkomt congestie. Daarnaast gaat de CO2-uitstoot omlaag. Een EMS is bovendien al snel financieel aantrekkelijk: met een energiebesparing tot 30% is de businesscase snel gemaakt. Wanneer bedrijven hun energiemanagement bundelen in een ‘energy hub’, bijvoorbeeld op een bedrijventerrein, zijn de voordelen nog groter.
Ondersteunen van complexe processen met simulaties
Ook met de hulp van digitalisering blijft verzwaring en uitbreiding van de elektriciteitsnetten urgent. Er is dan ook een groeiende vraag naar technisch gekwalificeerd personeel voor het ontwerpen, aanleggen en onderhouden van elektriciteitsnetten. Dit is een grote uitdaging. Onze dochteronderneming Phase to Phase ondersteunt netbeheerders, overheden, woningcorporaties en anderen met geavanceerde producten voor het doorrekenen, simuleren en visualiseren van elektriciteitsnetten. Deze applicaties bieden waardevolle ondersteuning bij de besluitvorming rond nieuwe netten en nieuwe aansluitingen.
De applicaties van Phase to Phase gebruiken natuurkundige wetten, wiskundige modellen en statistiek. De modellen worden gevoed met geografische data en andere bronbestanden van netbeheerders, aangevuld met opensourcedata om verregaande analyses, realistische simulaties en heldere visualisaties mogelijk te maken. Een volgende stap is de koppeling met realtimedata, bijvoorbeeld afkomstig van Technolutions Flexcore-platform in midden- en laagspanningsstations. Phase to Phase ontwikkelt voortdurend nieuwe algoritmes voor zijn applicaties. Bijvoorbeeld functionaliteit waarmee netbeheerders direct kunnen doorrekenen of er voldoende netcapaciteit is voor een nieuwe aansluiting.
Digitalisering als katalysator voor samenwerking
De energietransitie speelt zich af in een landschap dat voortdurend in beweging is. Nieuwe partijen treden toe tot de sector, bijvoorbeeld energiecoöperaties en aggregatoren die optreden namens groepen kleinere energiegebruikers. Samenwerkende bedrijven in energy hubs zoeken overleg met de netbeheerders. De samenhang tussen al deze partijen creëert complexe afhankelijkheden.
Ook hier kan digitalisering belangrijke ondersteuning bieden. Naast het ontsluiten en analyseren van data en netmodellen is integratie van veel verschillende systemen nodig om energiegebruik te optimaliseren en de kwaliteit van levering te kunnen waarborgen. Technologie kan actieve koppelingen creëren tussen afnemers, producenten, netbeheerders en overkoepelende instanties. Zo kunnen we maatschappijbrede energiestrategieën inzetten om te voorkomen dat netcongestie en disbalans ontstaan, en samenwerken aan grotere duurzaamheid en een beter vestigingsklimaat.
De toekomst van de energietransitie
In 2024 kwam al meer dan de helft van de elektriciteitsproductie in Nederland uit duurzame energiebronnen. De energietransitie is nog lang niet voltooid en zal de maatschappij nog voor veel uitdagingen stellen. De energietransitie vraagt om daadkracht, samenwerking en een intelligente inzet van technologie. Door nu te investeren in datagedreven oplossingen, strategisch energiemanagement, en andere vormen van digitalisering kunnen netbeheerders en hun partners het verschil maken.
