Mischa Brendel
De energietransitie is niet alleen een verhaal van energieopwekking en – verbruik, maar ook van transport. Als beheerder van het Nederlandse hoogspanningsnet – en een groot deel van het Duitse – speelt TenneT een grote rol in dit verhaal. Wat zijn de uitdagingen?
Een betrouwbare en veilige elektriciteitsvoorziening is de kerntaak van TenneT, maar hoe bewerkstelligt de hoogspanningsnetbeheerder dit precies? Het continu nauwkeurig in de gaten houden van het landelijke hoogspanningsnet is slechts een deel van het verhaal; marktwerking faciliteren is minstens zo belangrijk: samen met andere Europese TSO’s (transmission system operators) werkt TenneT sinds 2006 aan de fysieke en commerciële koppeling van de Noordwest-Europese elektriciteitsmarkten. Hoe groter deze markt, hoe betrouwbaarder het hoogspanningsnet en hoe betaalbaarder de elektriciteit. Maar in de toekomst zal het aandeel duurzame energie in het elektriciteitssysteem gaan toenemen en die duurzame stroom is grotendeels afkomstig uit zon en wind, bronnen die qua productie fluctueren. Hoe garandeer je onder die omstandigheden leveringszekerheid?
Eén van de zaken die TenneT onderzoekt om stabiliteit en flexibiliteit op het net te waarborgen is de aanleg van een kunstmatig eiland in de Noordzee. De North Sea Wind Power Hub moet niet alleen de door offshore windturbines opgewekte elektriciteit naar het vasteland krijgen, maar ook als Europese hub dienen voor onder meer Nederland, Denemarken, Duitsland, Noorwegen en het Verenigd Koninkrijk. Momenteel wordt dit concept verder verkend.
Dergelijke projecten verbinden de hoogspanningsnetten van verschillende landen wel fysiek, maar daarmee is een internationale marktwerking nog niet gerealiseerd. Zeker niet nu er meer fluctuerende stroombronnen op het hoogspanningsnet komen. De markt moet niet alleen de juiste prikkels krijgen, maar zich ook aanpassen naar de veranderende omstandigheden.
Frank Wiersma is Electricity Market Developer bij TenneT. Het doel van zijn team is om de elektriciteitsmarkt continu te verbeteren. Dat klinkt in eerste instantie alsof de huidige markt niet deugt, maar dat is niet het geval, stelt Wiersma. Met een toenemende flexibiliteitseis aan het elektriciteitsnet moet de elektriciteitsmarkt zich echter ook aanpassen aan de nieuwe omstandigheden. Wiersma spreekt erover op 29 november tijdens Ingenieurs in Energietransitie van TW. Alvast een voorproefje.
‘Alles wat in het klimaatakkoord staat, raakt het elektriciteitssysteem. Zowel grote als kleine verbruikers en producenten gebruiken ons net; er komt constant elektriciteit in en er gaat constant elektriciteit uit. Het is ten eerste aan de marktpartijen om ervoor te zorgen dat er evenveel stroom wordt ingevoed als dat er door hun klanten wordt verbruikt. Vervolgens is het aan TenneT om de nationale balans te bewaken en als nodig wat bij te sturen. Dus ons team richt zich op hoe de elektriciteitsmarkt zich zal ontwikkelen en hoe alles gaat samenhangen in de energietransitie.’
‘Dat is het zeker niet. Wij zijn juist actief in overleg met de marktpartijen, zoals de energieleveranciers. Dat is cruciaal om het energienet in balans te houden; zodra we een onbalans waarnemen, bijvoorbeeld een tekort in het aanbod, dan kopen wij wat extra elektriciteit in om het net in balans te houden. Dit doet TenneT op basis van biedingen van bijvoorbeeld elektriciteitscentrales. Ook denken wij vooruit over de spelregels van de elektriciteitsmarkt en introduceren wij innovatieve concepten om de energietransitie mogelijk te maken én betaalbaar te houden.’
‘In de elektriciteitsmarkt verkopen producenten hun opgewekte elektriciteit en kopen leveranciers elektriciteit voor hun klanten. Elk van deze marktpartijen heeft een taak bij het in balans houden van het systeem. Wij balanceren het net, maar dat doen we niet rechtstreeks. Dat gebeurt met biedingen die wij van elektriciteitsproducenten of –consumenten vragen. Deze spelregels zijn natuurlijk gegroeid in het oude systeem, terwijl we naar een systeem toe gaan waar er veel meer kleinere, decentrale producenten actief aan de elektriciteitsmarkt gaan deelnemen. Daarom is het bijvoorbeeld vorig jaar mogelijk geworden dat ook kleinverbruikers met een slimme meter gebruik kunnen maken van variabele elektriciteitsprijzen. Bovendien komen er ook nieuwe afnemers bij; denk aan het laden van elektrische auto’s.
Nee, Nederland heeft een sterk net en we investeren continu in verdere verbetering. In september is nog de nieuwe verbinding naar Duitsland geopend: Doetinchem-Wesel. Maar wij moeten altijd op de lange termijn denken, dus kijken wij daar al voorbij en houden we ons bezig met vraagstukken als ‘wanneer lopen we tegen de fysieke grenzen van het hoogspanningsnet aan? Dat heeft allemaal te maken met de transportcapaciteit van het net, waarbij piekcapaciteit een grote rol speelt en dat geldt voor TenneT maar ook voor de regionale netbeheerders. In toekomstscenario’s kun je dan denken aan woonwijken met zonnepanelen op de daken, warmtepompen in de huizen en elektrische auto’s voor de deur. Op een zonnige dag schiet dan de elektriciteitsproductie opeens omhoog, terwijl mensen na het thuiskomen van het werk meteen massaal de elektrische auto opladen.’
‘Dat is slechts een deel van het verhaal. Minstens net zo belangrijk is slim sturen. Niet alleen het aanbod, maar ook de vraag. Uiteindelijk komen alle deelnemers in het elektriciteitssysteem samen: grote en kleine gebruikers, maar ook grote en kleine opwekkers. Dit alles moet met elkaar in balans zijn. Niet alleen aan de kant van de productie, maar ook aan de vraagkant. Denk bijvoorbeeld aan een slimme wasmachine, die ervoor zorgt dat de was ’s avonds om 18.00 uur klaar is, maar die verder vanaf de ochtend zelf kan bepalen wanneer in te schakelen. Met de juiste informatie en afspraken met een elektriciteitsleverancier kan het apparaat dan zelf een moment kiezen waarop de prijs laag is – dus de elektriciteitsvraag laag en het aanbod hoog om de was te draaien. En hetzelfde zou kunnen met het laden van elektrische auto’s. Infrastructuur kan heel veel bijdragen aan een betrouwbare en betaalbare transitie, maar ook die spelregels zijn nodig voor een efficiënt gebruik ervan.
‘Absoluut. Bij veel wind en zon zal de elektriciteitsproductie geen probleem zijn, maar ook bij windstil en bewolkt weer zal er – zelfs bij slim aansturen – vraag naar elektriciteit zijn. Ook daar moeten we rekening mee houden. Dan zullen we niet alles kunnen compenseren door het van over de grens te halen. Opslag is ook een deel van de puzzel, bijvoorbeeld batterijen voor het vereffenen van de dag-/nachtcyclus van zonne-energie. Maar er gaan ook periodes van enkele weken met weinig zon en wind zijn en daarvoor zijn andere oplossingen nodig. Daarvoor zien wij bijvoorbeeld een potentiële rol weggelegd voor waterstof als opslagmedium, maar ook hybride systemen.’
‘We zien dat voorspellingen steeds belangrijker worden. Hoe nauwkeuriger je weet wat het aanbod zal zijn, hoe beter je hierop kunt anticiperen. Daarbij wordt het aansturen van de vraag ook belangrijker. Het lijkt ons dan ook een goed idee om de elektriciteitsvraag flexibeler in te richten. Ook blijft het leggen van goede internationale verbindingen onverminderd belangrijk, want ook die verbindingen maken het net flexibeler.’
‘Dat zijn uitdagingen die zullen blijven spelen. Op de korte termijn zijn de twee grootste uitdagingen dat we de variabele, duurzame opwek hand in hand laten gaan met meer flexibiliteit in het systeem. Hiervoor moeten bijvoorbeeld leveranciers en verbruikers investeren in deze flexibiliteit, dus bijvoorbeeld het stuurbaar maken van elektriciteitsverbruik of het inzetten van batterijen in elektrische auto’s. De tweede uitdaging op korte termijn is dat de spelregels het ook mogelijk maken voor kleinere systemen om op dezelfde manier deel te nemen aan de elektriciteitsmarkt als de grote spelers. Daarbij is een combinatie van technische oplossingen, commerciële afspraken en investeringen essentieel.’
‘Het is een uitdaging, maar we kunnen het halen. Voor veel van de technische vraagstukken liggen de bouwblokken in de basis klaar. Wel moeten we veel technische systemen nog optimaliseren en moet er worden opgeschaald. We hebben het groeipad voor duurzame opwek met zon en wind te pakken en dat moet worden doorgezet, maar tegelijkertijd moet nu vol worden ingezet op flexibiliteit.’
