Maarten: “Na de zomer organiseert de sportschool waar ik lid van ben altijd een start-of-season-feestje. Je kent het wel: hapjes, drankjes, vakantiepraat en veel mensen. Wat opvallend eigenlijk: er zijn zoveel mensen die ik nog nooit gezien heb, laat staan in de gym. Gelukkig is het mooi weer en kunnen we lekker buiten staan.
‘Mooi hè? De club zo bij elkaar!’ Bernauds glimlach is bijna net zo breed als zijn schouders. ‘Ja, wat een mensen joh! Je kan je kont niet keren binnen, waar haal je al deze mensen vandaan?’ De uit de kluiten gewassen sportschoolhouder kijkt me enigszins verrast aan ‘Nou, gewoon. Deze mensen zijn allemaal lid hier. Ik denk dat de helft er nog niet eens is.’ ‘Serieus?! Maar zoveel apparaten heb je niet eens. Hoe dan?’ Hij schudt lachend zijn hoofd. ‘Ik dacht dat jij gestudeerd had, kerel. Je denkt toch niet dat iedereen tegelijk komt? Jij komt toch ook maar ééns per week op dinsdagochtend? Ik kan tien keer meer abonnementen verkopen dan ik ruimte heb en nog hoef je niet te wachten.’
Tonk! Het kwartje valt! Dit is precies hoe het energienet ook werkt. Zó kunnen we uitleggen hoe het energienet werkt en hoe collectieven daaraan kunnen bijdragen.”
Termen als: collectieven, energyhubs, smart grids, smart energyhubs, local energy systems, etc. worden vaak door elkaar gebruikt. De essentie is dat verbruik en aanbod lokaal op elkaar wordt afgestemd om bij beperkte netcapaciteit toch te kunnen ontwikkelen. Meerdere energiedragers werken hier samen. Voor het gemak noemen we het in dit artikel allemaal “energyhub”.
Wat zijn energyhubs niet?
Niemand weet precies wat een energyhub is of welk probleem je ermee oplost. Hier en daar poppen wat systemen op die lijken op een energyhub, maar hoe het nou echt zit? Laten we eerst uitleggen wat een collectief en energyhub ieder geval níet zijn.
Iets nieuws. Het publieke net is al een collectief waarop de aangeslotenen energie uitwisselen en gebruik maken van elkaars restcapaciteit. Ieder lid hoort bij het clubje van Bernaud.
Een fastlane langs de wachtrij. Toegang tot het publieke energiesysteem is transparant en eerlijk. Iedereen heeft onder gelijke voorwaarden toegang tot het net. Toegang kan niet gekocht worden of geregeld worden via de juiste contacten. Een collectief is dus geen fastlane langs de wachtrij voor netcapaciteit. Bij een slimme inrichting, kan het wél de wachtrij verkorten.
Gratis netcapaciteit. Niet iedereen vraagt op hetzelfde moment stroom. De netbeheerder hoeft dus ook niet al het gecontracteerde vermogen te reserveren op het net. Hij kan daardoor meer vermogen uitgeven dan er in het net zit. De netbeheerder sluit klanten aan zolang de belasting op de zwakste schakel in het net niet te hoog wordt. Het administratief bundelen van aansluitingen levert geen gratis netcapaciteit. Deze capaciteit is al benut door andere klanten. Net als bij de sportschool: als het vol is in de gym, helpt het niks als ik even de pas van mijn buurman leen om toch te kunnen gaan. Hij is vanmiddag al geweest dus ik kan zijn 24/7-pas best even gebruiken. Maar: er staan natuurlijk niet plotseling meer apparaten als ik dat doe. Pas-delen levert geen gratis sportschoolcapaciteit.
Wanneer we wél spreken van effectieve energyhubs
Energyhubs zijn effectief als ze voldoen aan drie voorwaarden:
1. Het is gecoördineerd door de netbeheerder. Een netbeheerder heeft een grote pool aan klanten waarmee hij afspraken kan maken om ruimte op het net te creëren voor nieuwe klanten. Dit kan een netbeheerder beter dan de bedrijven uit het collectief. Dat is relevant, omdat niet iedereen tegelijk elektriciteit gebruikt en er dus meer ruimte is dan lijkt. Ik vergelijk het met de sportschool waar 100 sporters tegelijk kunnen sporten. Het is zonde om slechts 100 abonnementen te verkopen, die mensen komen toch niet allemaal gelijk. Een sportschoolhouder stelt pas een wachtlijst op en breidt zijn sportschool uit als hij zoveel abonnementen heeft verkocht dat er 100 sporters tegelijk komen op de drukste momenten. Hij heeft dan misschien al wel 300 abonnementen verkocht, zonder dat de sportschool ooit vol is geweest.
Als de sportschool op piekmomenten te druk is, kunnen klanten onderling afspraken maken over het gebruik van de sportschool. Maar: het is eenvoudiger en effectiever als de sportschoolhouder dit coördineert. Hij kan aan ál zijn klanten (of alleen de klanten die in piekmomenten komen sporten) vragen of ze op een ander moment komen sporten in plaats van alleen je vrienden die je zelf zou vragen.
Een effectieve energyhub voldoet aan drie voorwaarden
2. De elektriciteitsvraag wordt actief aangepast. Zoals gezegd: Energyhubs bieden geen extra capaciteit bij congestie. Hubs met een groepscontract worden vaak gezien als gratis netcapaciteit door (ongebruikte) aansluitcapaciteit op te tellen en met elkaar uit te wisselen. Maar, deze capaciteit is er niet. De ruimte die er is -zonder dat klanten daar actief hun energievraag op hoeven aanpassen- wordt op die manier al gebruikt.
Tóch is er een manier om ruimte te creëren op het net. Door het actief aanpassen van de elektriciteitsvraag op kritische momenten. Actief sturen van de elektriciteitsvraag is een noodzakelijk voorwaarde voor een succesvol collectief dat daadwerkelijk extra ruimte op het net creëert. Let wel: hoe groter het collectief, hoe minder er aangepast hoeft te worden (in je eentje onder de 1kW blijven is moeilijker dan met zijn tienen onder de 10kW). Het meest optimale collectief is zo groot als alle klanten die in een netvlak zijn aangesloten. De hele club van Bernaud dus. Dan is de kans groot dat je maar eens per maand niet op primetime kan sporten. Als je samen met de buurman doet, kan je eens per twee dagen niet op prime-time gaan (en zie punt 1: als je buurman toch niet op primetime gegaan was, gaat het vanzelf goed).
3. Het volgt de volgorde van de wachtrij
Het elektriciteitsnet is een publieke voorziening waar toegang op een transparante en eerlijke manier geregeld is. Iedereen kan onder gelijke voorwaarden toegang krijgen tot het elektriciteitsnet. Dat gebeurt op basis van “first come, first serve” ongeacht degene die een aansluiting aanvraagt of waarvoor deze aansluiting gebruikt wordt. Voorrang kan niet gekocht of op een andere manier geregeld worden. Met de huidige knelpunten op het elektriciteitsnet is een wachtrij ontstaan van bedrijven die een aansluiting aangevraagd hebben.
Soms horen we: “De buren en ik willen graag een collectief oprichten en samen gebruik maken van mijn bestaande aansluitcapaciteit. Ik maak dan ruimte op het net door mijn laadpalen even uit te zetten, zodat mijn buren kunnen uitbreiden.” Als de buren niet bovenaan de wachtrij staan, is zo’n collectief dus een fastlane langs die wachtrij. Dat is in strijd met de publieke voorziening. Net als de gedachte: als je de juiste mensen kent of genoeg biedt op aansluitcapaciteit, krijg je voorrang. Dat is niet eerlijk tegenover de bedrijven die boven je op de wachtlijst staan.
In de praktijk: toepassingen energyhubs
Duurzaam Energie Perspectief adviseert en helpt organisaties met het ontwerpen van een effectief collectief met bovenstaande uitgangspunten. We maken gebruik van de nieuwe mogelijkheden van dynamisch netgebruik en smeden samenwerkingsverbanden met een helder doel. Hierdoor ontwerpen we realistische én effectieve energyhubs zonder onnodige organisatorisch en technische zaken. Toepassingen die wij in de klantvragen voorbij zien komen variëren van lokale groene stroom tot gezamenlijk investeren en het delen van capaciteit. We lichten ze toe hoe deze energyhubs eruit kunnen zien met de drie uitgangspunten.
1. Lokale groene stroom
Lokale groene stroom kan onder andere worden geproduceerd met behulp van een elektrolyser. Dus stel je voor: een elektrolyser maakt waterstof met de stroom van een naburige windpark. Dat is handig! Dus de elektrolyser en het windpark richten een collectief op. Het windpark bestaat al en blijft gebruik maken van de huidige terugleveraansluiting. De elektrolyser sluit een dynamisch aansluitcontract af (als het waait is er op dat netvlak ook afnameruimte dat door de elektrolyser gebruikt kan worden). Er is geen congestie in het gebied. De elektrolyser gaat aan wanneer: (1) het lokale windpark produceert en (2) er afnameruimte in het net is. Uiteraard kan de elektrolyser ook aan als het windstil is én het rustig is op het net (een windstille zondagmiddag bijvoorbeeld), maar dan wordt er geen lokale groene stroom gebruikt voor de elektrolyse.
Je zou denken dat de elektrolyser volledig aan kan als het windpark volledig produceert. Dat is helaas niet zo. Er zitten al andere afnemers op het net die het net gebruiken als het waait. (Bijvoorbeeld: De kabel kan 10MW, het windpark levert 10MW, bestaande afnemers vragen 15MW. Er is nog 5 MW over voor de elektrolyser). Wanneer er extra turbines geplaatst worden, ontstaat er meer ruimte op het net voor de elektrolyser om op windsterke momenten te produceren.
Wat wel: lokaal groen, restruimte van het net gebruiken, collectief starten met opwek en vraag.
Wat niet: wachtrij omzeilen, alle windopwek gebruiken (alleen dat deel wat het net toelaat).
2. Gezamenlijk investeren
Stel je voor: een groep bedrijven wil gezamenlijk investeren in een batterij om ruimte te maken op het net. De overgebleven uren willen ze verhandelen op de energiemarkten. De bedrijven richten een coöperatie op en financieren gezamenlijk een batterij die op het terrein (en de aansluiting van één van de leden geplaatst wordt. De coöperatie maakt afspraken met de netbeheerder over een vergoeding voor de ruimte die op het net gemaakt wordt, bijvoorbeeld met congestiemanagement. Op de andere momenten gebruikt de coöperatie de batterij om te handelen op de balanceringsmarkten van Tennet. De netbeheerder maakt gebruik van de nieuwe ruimte op het net om de klanten op de wachtrij aan te sluiten.
Soms horen we in deze situaties dat de leden van de coöperatie de batterij aanschaffen om ruimte op het net te maken voor hun leden. Als dat in volgorde van de wachtrij is, kan dat heel goed. Als dat niet zo is, kan dat niet. Want toegang tot het net kan niet versneld gekocht worden met een gezamenlijke batterij.
Wat wel: gezamenlijk investeren in assets, ruimte op het net maken in congestiegebied, collectief handelen op energiemarkten.
Wat niet: wachtrij omzeilen.
3. Capaciteit delen
Stel: een autogarage heeft een aansluiting van 1MW en gebruikt dit alleen overdag. De naburige bakkerij wil elektrificeren en heeft ’s nachts 0,5MW nodig. Er is congestie in het gebied en de bakkerij staat op de wachtlijst. De bakker kan een non-firm contract bij de netbeheerder aanvragen waarin hij alleen ’s nachts capaciteit heeft (als deze capaciteit beschikbaar is in het net). De garage kan gewoon zijn eigen contract houden en hoeft niets te veranderen. Als de capaciteit beschikbaar is in het net en de bakker staat hoog genoeg op de wachtlijst, kan de bakker op deze manier aangesloten worden (NB: dat de garage ’s nachts ruimte heeft op de aansluiting, betekent niet vanzelf dat er ook ruimte in het net is. Misschien is er al een bakker verderop aangesloten die die netcapaciteit gebruikt)
De bakker en de garage hoeven hiervoor geen collectief te vormen.
Een variant hierop is dat de garage zijn energieverbruik aanpast en daarmee ruimte maakt op het net. De netbeheerder kan de garage daarvoor vergoeden en gebruikt de vrijgekomen ruimte om de eerstvolgende in de wachtrij aan te sluiten. Dat kan de bakker zijn, maar dit hoeft niet.
Wat wel: restruime in het net gebruiken.
Wat niet: wachtrij omzeilen, restruimte op aansluiting gebruiken, nieuw (bilateraal) collectief vormen.
Een collectief of energyhub regelen
Denk je net als de partijen die we hierboven hebben beschreven dat een dergelijke oplossing misschien wel wat is voor jouw omgave? Dan kun je natuurlijk een energyhub organiseren. Globaal neem je hiertoe drie stappen:
- Start collectief met de juiste partijen (bij voorkeur op volgorde van de wachtrij)
- Stem samen het contract van elke partij met de netbeheerders af
- Regel onderlinge data-uitwisseling en administratie
IEr komen natuurlijk veel tussenstappen bij kijken en in de praktijk is dit soms ingewikkeld. Duurzaam Energie Perspectief kan inzichtelijk maken hoe een effectief collectief er uit ziet in jouw specifieke situatie. Je krijgt daarbij concrete handvatten in de te nemen stappen.
Dit is nodig van netbeheerders
De realisatie van effectieve energyhubs vraagt meer van netbeheerders dan de coördinatie. Binnen de huidige toepassingen zien we dat meer diversiteit in (individuele!) contractvormen gewenst is. Bijvoorbeeld op basis van een Korte termijn prognose, prognoses van partijen zelf of realtime sturing. Daarnaast is inzicht in de wachtrij gewenst zodat áls je samen aan de slag wil, je weet met wie je samen kan werken.