Er doen de meest uiteenlopende definities van smart grids de ronde als je rondvraag doet op de markt. De term is enorm populair bij legio partijen die bijvoorbeeld complete installaties aanbieden, projecten opzetten en/of claims maken en daarmee definities aangeven voor een smart grid.

Royal HaskoningDHV, Cofely en Liander, de drie partijen die samenwerken om de inzet van smart grids en de bijbehorende innovaties op een hoger plan te brengen,  zijn ze duidelijk over wat een smart grid inhoudt voor de Europese markt: het slim afstemmen van vraag en (duurzaam) aanbod van energie, zodat er kosten bespaard kunnen worden.

Smart grids gaan dus niet per definitie over elektriciteit, maar kunnen ook van toepassing zijn op een warmtenet of idealiter zelfs de combinatie van verschillende energiestromen. Ze bestaan uit een combinatie van meters, aansturing van apparaten en processen en vormen van opslag die, gekoppeld aan een intelligent systeem, vraag en aanbod van energie op een zo efficiënt mogelijke manier op elkaar kunnen afstemmen.

Smart grids kunnen op allerlei schalen worden toegepast. Zo kan er met smart buildings soms sprake zijn van een smart grid, maar kan dit ook toegepast worden op straat- of wijkniveau of bijvoorbeeld een industrieterrein. Op nationale én internationale schaal wordt er gesproken over een smart grid. Inspelend op de behoefte van het (lokale) energienet kan hiermee het kostenefficiënt afstemmen van vraag en aanbod van energie gerealiseerd worden.

Besparen op de drie assen van de energievoorziening
Veel bestaande projecten en installaties hebben een eenzijdige kijk op energiesystemen en daarmee de manier waarop met een smart grid geld verdiend of bespaard kan worden. Binnen de smart grid projecten bij Royal HaskoningDHV, Cofely en Liander wordt geprobeerd een zo ruim mogelijke blik te hanteren, om zo het maximale uit de smart grid te halen, maar gelijk ook de belangen van alle verschillende partijen goed in acht te nemen. Dat gaat aan de hand van drie assen die de energievoorziening beschrijven, zoals weergegeven in Figuur 1 (te vinden aan de start van het artikel)

Figuur 2: het speeldveld van de elektriciteitsmarkt waar smart grids op in kunnen spelen

Minder transportverliezen
De eerste as, ‘Transport’, gaat over het transporteren van energie. Energie, zoals elektriciteit, moet van de opwekker getransporteerd worden naar de eindgebruiker. Smart grids bieden de mogelijkheid om meer duurzame opwek lokaal op het net aan te sluiten en zoveel mogelijk van deze lokaal geproduceerde energie ook lokaal te verbruiken. Op het gebied van bijvoorbeeld elektriciteit wordt op dit moment nauwelijks gekeken naar waar er wordt opgewekt en waar verbruikt.

Dat houdt in dat er veel energie over grote afstanden getransporteerd moet worden, waardoor er zware, dure netten moeten worden aangelegd en er veel transportverliezen optreden. Door een steeds groter aandeel van duurzame opwek op de Nederlandse infrastructuur wordt deze problematiek steeds groter, omdat er lokaal verschillen zullen ontstaan in de hoeveelheid energieopwek uit bijvoorbeeld zon en wind.

Hierdoor zullen er volgens de traditionele wijze vele miljarden geïnvesteerd moeten worden in de energielevering om deze zo betrouwbaar te houden als nu. Door met een smart grid de lokale energiestromen zoveel mogelijk op elkaar af te stemmen, kunnen deze grote investeringen worden uitgesteld of zelfs vermeden en dus veel kosten worden bespaard.  

Minder verbruik op dure momenten
De tweede as, ‘Handel en levering’, gaat over het in- en verkopen van energie die uiteindelijk bij de eindgebruiker terecht komt. Door goedkope energie die lokaal wordt opgewekt lokaal te verbruiken hoeft er minder op de markt ingekocht te worden. Dit betekent een besparing op de energierekening.

Daarnaast kunnen smart grids juist ook de inkoop en verkoop optimaliseren op basis van de marktprijzen. Als bijvoorbeeld de prijzen op de elektriciteitsmarkt laag zijn, bijvoorbeeld door een overschot aan windproductie, kunnen smart grids ervoor zorgen dat deze energie efficiënt wordt opgeslagen of omgezet en tijdens dure marktprijzen weer wordt gebruikt. Daarnaast biedt het ook de mogelijkheid energieverbruik in de tijd te verplaatsen, zodat je meer verbruikt op goedkope momenten en juist minder op dure momenten.

Het gebruikmaken van deze fluctuerende prijzen gaat steeds aantrekkelijker worden, omdat de fluctuaties zullen toenemen door de toenemende mate van duurzame opwek in het Europese elektriciteitsnet door de duurzaamheidsambities van de Europese en nationale overheden. 

Geen stand-by centrales nodig
De derde en laatste as gaat over de balancering van energie. Vraag en aanbod dienen altijd in balans te zijn voor een goede werking van alle energiesystemen. Balancering kost veel geld, omdat er centrales standby moeten staan om in te grijpen op het moment dat er schaarste op het net ontstaat. Dat levert weer hoge prijzen op tijdens momenten van schaarste.

Door de fluctuerende opwek van duurzame opwek zal er steeds meer gebalanceerd moeten worden, waardoor met de huidige traditionele energievoorziening veel dure centrales moeten worden gebouwd die weinig draaien. Smart grids kunnen onder andere door energieverbruik in de tijd te verplaatsen, extra opwek in te schakelen of juist af te schakelen zorgen dat continu deze balans gewaarborgd wordt. Dit kan zowel op lokale schaal zijn, maar ook op landelijk niveau.

Deze benadering geldt voor allerlei vormen van energie en is dus ook toepasbaar op gas- en warmte- en koudenetten. Met de huidige trend van verduurzaming van onze energievoorziening zal in toenemende mate het implementeren van smart grids, in het bijzonder wanneer deze energiestromen slim worden gecombineerd, steeds aantrekkelijker worden.

Uitdagingen in de praktijk
Smart grids bieden enorme organisatorische uitdagingen. Vaak lijken er veel tegengestelde belangen tussen verschillende stakeholders te zijn, waardoor een smart grid project vaak vanuit één perspectief, met het meeste belang voor de initiatiefnemer, wordt gerealiseerd. Bij de projecten waar de drie bedrijven bij betrokken zijn, wordt juist gekeken naar het belang van alle stakeholders en hoe kosten en baten eerlijk verdeeld kunnen worden. Vaak vervullen zij een organisatorische rol. Kennis van de energiemarkten en een goede relatie met de verschillende stakeholders zijn hierbij essentieel.  

Daarnaast is er op technisch gebied een enorm scala aan mogelijkheden en oplossingen. Er is een groot aanbod aan softwarepakketten en systemen, die niet altijd goed afgestemd zijn op de lokale wensen rondom energievoorziening. Door nauwe samenwerking met dit soort partijen kan er echter gezocht worden naar een kostenefficiënte oplossing die voldoet aan de huidige wensen maar ook ruimte biedt aan toekomstige.

En dan is er het financieel aspect. In de praktijk blijkt dat volledige smart grids nog niet altijd financieel haalbaar zijn. De opslag van energie is vaak nog te duur en er zijn soms te weinig financiële prikkels om een compleet smart grid te realiseren, bijvoorbeeld door een gebrek aan duurzame opwek. Wel kunnen er reeds kosten worden bespaard door voorbereiding op smart grids. Zo worden bijvoorbeeld al slimme meters uitgerold, die een onderdeel zijn van een smart grid. Maar ook vormen van collectiviteit kunnen al tot besparingen leiden en een toename van duurzame energieopwek. Neem bijvoorbeeld het collectief inkopen van energie of van zonnepanelen, maar ook inzichten delen in verbruik en opwek en bespaarmogelijkheden.

Tenslotte gaat het er om op tijd in te spelen op trends rondom de energievoorziening. Door op het juiste moment smart grids te implementeren kunnen veel kosten worden bespaard door allerlei partijen. Dit maakt Nederland klaar voor de duurzame energievoorziening van de toekomst.

Auteur: Niels Lanser, sr. expert energie en smart grids, 06-46207053, niels.lanser@rhdhv.com