‘Microgrids kunnen elektriciteitsvoorziening stabiliseren bij groeiend aandeel wind en zon’

En dat is volgens Roos belangrijk, nu het aandeel windenergie en zonne-energie alsmaar groter wordt. Roos onderzocht hoe men ervoor zorgt dat het elektriciteitsnetwerk van de toekomst met een grotere bijdrage van wind- en zonne-energie er niet voortdurend uitklapt en zo stabiel mogelijk blijft. Door tijdens een kortsluiting een deel van het elektriciteitsnet in eilandbedrijf te brengen als een microgrid, worden de gevolgen van kortsluiting verkleind.

Dynamische modellen
‘Vraag en aanbod van energie moeten gelijk zijn voor een stabiel elektriciteitsnet’, stelt Roos. ‘Als kortsluiting ontstaat, moet je voor de hand liggende scenario’s kunnen schetsen, om erop in te spelen.’

Daarom ontwikkelde Roos een aantal dynamische modellen. Hiermee is het mogelijk om de stabiliteit van het net te analyseren tijdens en na kortsluiting. In het model kijkt Roos naar het vormen van een microgrid in eilandbedrijf na een kortsluiting, ook wel een kortsluiting-geïnitieerd eilandbedrijf genoemd. Roos concludeert dat wanneer zo’n microgrid tijdens een stroomstoring ingezet wordt, de schade beperkt blijft doordat er geen massale uitval plaatsvindt. ‘Je voorkomt een grote black-out, omdat het net als het ware in kleine eilandjes is verdeeld.’

Casestudies
Roos deed ook casestudies. ‘Om te bepalen of het net stabiel blijft tijdens kortsluiting, moet je zoiets ook toetsen in een dynamische omgeving want dat lijkt het meest op de praktijk.’

Hij keek heel pragmatisch wat er gebeurde in zijn modellen als hij verschillende apparaten op het microgrid aansloot. ‘Je wilt weten wat het effect is van laptops, motor en verlichting die aanstaat. Want dat soort apparaten gebruiken mensen ook tijdens een stroomstoring en dan moet het net wel stabiel blijven. Dat nam ik dus allemaal mee in mijn berekeningen en modellen.’

Overstromingen en bosbranden
Hoe meer er decentraal, bijvoorbeeld via zonnepanelen en windmolens, wordt opgewekt, hoe effectiever het is om in de toekomst microgrids in te zetten tijdens een stroomstoring, ontdekte Roos. ‘Een grootschalige stroomstoring kan een flinke economische impact hebben en de maatschappij lokaal ontwrichten. De kosten voor het implementeren van een kortsluiting-geïnitieerd eilandbedrijf zijn daarmee vergeleken relatief laag. Ook gebieden waar veel gegraven wordt en waar veel overstromingen, bosbranden of tornado’s zijn, hebben baat bij het vormen van microgrids, omdat deze gebieden vaker met kortsluiting te maken hebben.’

Voorlopig is dit nog toekomstmuziek, omdat de regelgeving op dit gebied nog in de kinderschoenen staat. Roos: ‘Maar het is wel een mooi idee dat als we het over ongeveer 10 jaar gebruiken, ik aan de basis hiervan heb gestaan met mijn onderzoek.’