Op weg naar een flexibel groen energiesysteem: ‘Lastige puzzel, maar het moet en kan’

De energietransitie vormt sinds jaar en dag de rode draad in het werk van Renée Heller. Zo behaalde ze haar promotie (PhD) aan Universiteit Utrecht en werkte ze bij Ecofys, een adviesbureau dat zich focust op energiebesparing en duurzame energie. Sinds 2020 is Heller lector Energie en Innovatie en hoofd Kenniscentrum Techniek bij Hogeschool van Amsterdam (HvA). Hoe kijkt ze naar de huidige fase in de overgang naar een groen energiesysteem?

Piept en kraakt
‘Het is allemaal heel snel gegaan de afgelopen decennia,’ aldus Heller. ‘Een flink deel van onze elektriciteitsmix bestaat inmiddels uit zon en wind, maar dat zijn variabele bronnen. We willen fossiel snel verder afschalen. Daarbij is echter sprake van een grote barrière: het Nederlandse congestieprobleem. Volle elektriciteitsnetten zit de groei van bedrijven, elektrificatie en meer hernieuwbare opwek in de weg. Er is behoefte aan flexibel vermogen, bijvoorbeeld middels het bufferen van energie. Dat is de omslag waarin we zitten, en die piept en kraakt.’

Grenzen
In 2050 moet het Nederlandse energiesysteem CO2-neutraal zijn, en dus flexibel en slim. Daarvoor moet een ingewikkelde puzzel worden gelegd, bijvoorbeeld op het gebied van techniek en regelgeving. Daar worden nu de eerste stappen in gezet, maar met het bereiken van de grenzen van de transportcapaciteit van Nederlandse netten is sprake van haast. De Nederlandse energietransitie wringt momenteel aan alle kanten, zo stelt ook Rick Wolbertus die april jongstleden werd benoemd tot Associate Lector Smart Energy Systems bij de groep van Heller.

Verspilling
‘Er staan momenteel 20.000 bedrijven in de wachtrij voor een aansluiting of zwaardere aansluiting op het net’, aldus Wolbertus. ‘Ook het aansluiten van nieuwe zonne-energiesystemen is vaak problematisch. Op zonnige dagen overstijgt de productie inmiddels steeds vaker de vraag, terwijl er nog veel meer zonnepanelen bij moeten om in de groeiende stroomvraag te voorzien. Er komen steeds meer elektrische auto’s en warmtepompen bij. Vraag en aanbod moeten kortom bij elkaar worden gebracht in oplossingen voor de lange termijn.'

Grote kansen
Slim energiemanagement heeft de toekomst, benadrukt Wolbers. Dat is dan ook een belangrijk onderwerp in zijn onderzoek. Zo was hij betrokken bij diverse pilots met slim laden. Daar moet nu schaal in worden gemaakt, zo stelt hij. Met de grootschalige overgang naar elektrische mobiliteit liggen er grote kansen in massaal laden op de momenten dat het aanbod in groene stroom piekt. ‘Er moeten afspraken worden gemaakt over hoe dat er gaat uitzien, technisch en op welke wijze we dat gaan organiseren met alle betrokken partijen.’

Gemakkelijker
‘Daarnaast ligt een belangrijke oplossing in flexibiliteit van grote energiegebruikers’, aldus Heller. ‘De productie terugdraaien bij een tekort aan groene stroom en bijschakelen bij een overaanbod moet gemakkelijker en – financieel – interessanter worden. Energiemanagementsystemen die inzicht verschaffen in het bedrijfsproces en dat slim kunnen sturen zijn daarvoor cruciaal. Een volgende stap is dat gezamenlijk gaan doen. Ook dat vergt organisatie, en een adequaat vergoedingensysteem. Geld verdienen kan een belangrijke driver zijn.’

Moleculen
Er zijn meer mogelijkheden om flexibiliteit in het Nederlandse energiesysteem te brengen dan slim laden en vraagsturing. Kortetermijnopslag in de vorm van batterijen vormt een belangrijke oplossing, grote systemen maar ook batterijen thuis – ‘Juist die in elektrische auto’s’, aldus Wolbertus. Voor seizoensopslag zijn grootschalige warmtebuffering en ook opslag van energie in moleculen – bijvoorbeeld in waterstof – technieken nodig. Zon en wind kunnen worden stilgelegd bij overproductie. Bedrijven kunnen samenwerken in lokale opwek, opslag en energiegebruik in energiehubs. Met energiemanagementsystemen thuis kunnen particulieren hun zelfverbruik vergroten en dus het net minder belasten. Het leggen van die puzzel is uitermate complex, daarvoor bestaat ook nog geen Nederlands masterplan. Gaat dat wel lukken? Heller en Wolbertus zien de toekomst met vertrouwen tegemoet.

In beweging
Heller: ‘Onder druk wordt alles vloeibaar. De huidige congestieproblematiek heeft een positieve kant. Het dwingt tot creativiteit, het komen met innovatieve oplossingen om de energietransitie en economische groei niet te laten stilvallen. Je ziet in dat kader allerhande partijen in beweging komen - bedrijven, bedrijventerreinen, de Autoriteit Consument & Markt, beleidsmakers bij overheden, vergunningverleners, branches… Zo wordt nieuw momentum gecreëerd.’

Wolbertus: ‘En het mooie daarbij is dat er gewerkt wordt aan elementen die sowieso nodig zijn voor dat groene, flexibele energiesysteem van de toekomst. Dat wil niet zeggen dat de opgave niet groot is. Er moeten heel veel zaken bij elkaar komen, het is heel ingewikkeld. Technisch kan het echter allemaal, en het moet ook om onze klimaatdoelen te bereiken.’