Overbelasting van het stroomnetwerk noodzaakt om slimmer en efficiënter met de beschikbare netwerkcapaciteit om te gaan. SEH’s zijn hier een antwoord op en op dit gebied gebeurt al veel aan onderzoek en pilots. Technische vernieuwing richt zich vooral op slim digitaal energiemanagement op basis van realtime data. Wat de hardware betreft is de uitdaging voor de toekomst met name om meerdere energievormen – groene stroom, waterstof en warmte – te integreren tot een multi-commodity grid.
Een Smart Energy Hub (SEH) is een decentraal systeem voor slimmer en efficiënter stroomgebruik. Maar het is geen ding zoals bijvoorbeeld een verdeelstation of een trafohuisje een afgebakend ding is, erkent lector dr. ir. Richard van Leeuwen van Hogeschool Saxion. “Het is een nieuw concept, waaraan je een fysieke en een virtuele laag kunt onderscheiden. De fysieke laag bestaat uit assets zoals de bekabeling, meet- en regelapparatuur, warmtepompen, e-boilers, batterijen, zonnepanelen en windmolens. De virtuele laag is het ICT-systeem waarmee het stroomgebruik slim wordt gestuurd op basis van realtime data. Je zou de slimme, datagedreven sturing – het energiemanagementsysteem – de essentie van een SEH kunnen noemen.”
Samen met prof. dr. ir. Yashar Hajimolana van Universiteit Twente is Van Leeuwen organisator van de Smart Energy Hubs Conference die in november 2024 in Enschede plaatsvond. Het was de eerste grote conferentie over SEH’s die de stand van onderzoek en praktische toepassingen in pilots in de volle breedte over het voetlicht bracht, met naast een aantal keynotes maar liefst 43 presentaties.
De ontwikkeling van SEH’s wordt vooral gemotiveerd door het probleem van netcongestie. Het middenspanningsnet zit in driekwart van Nederland aan zijn maximale transportvermogen. Dit dwingt de netbeheerders om aanvragen voor nieuwe grootverbruiksaansluitingen of voor verruiming van het contractuele stroomvolume op een wachtlijst te plaatsen. Dit probleem speelt vooral op bedrijventerreinen en daar vinden we dan ook de meeste SEH’s die nu draaien, zoals SEH Broeklanden in Hardenberg, TPN West in Nijmegen en SEH Lorentz III in Harderwijk. Onderzoek is echter breder gericht en betreft ook SEH’s voor woonwijken, mobiliteitsplatforms en industriële clusters.
© Richard van Leeuwen, Saxion Hogeschool. Mogelijk schema van een multi-commodity grid.
Nederland is wel het land dat het hardst tegen het probleem van netcongestie aanloopt, signaleert Van Leeuwen. Nederland elektrificeert snel, met name door de opmars van warmtepompen en elektrische auto’s. Tegelijk wordt er door particulieren en bedrijven veel stroom opgewekt met zonnepanelen en windmolens, die aan het netwerk wordt teruggeleverd. Deze schone bronnen hebben als nadeel dat hun aanbod fors fluctueert, wat zorgt voor onbalans in het netwerk. “Denemarken heeft weliswaar heel veel windmolens, maar daar treedt de congestie vooral op in het hoogspanningsnetwerk. In Duitsland speelt het met name in gebieden waar veel zonneweides of windparken zijn ingericht.”
