100% dag

Deze blog schrijf ik op 31 maart 2021, op de dag na de dag dat Nederland een recordopbrengst had aan zonne-energie. Ongeveer 45% van de Nederlandse elektriciteitsvraag werd halverwege de middag geleverd uit zonnepanelen. Steeds meer zonneweides en zonnepanelen op daken verschijnen in onze dagelijkse leefomgeving. Dit zal niet de laatste recordopbrengst zijn. En waar ik niet uitkijk naar het volgende warmterecord, kijk ik wel uit naar nieuwe zonne-energie records, bijvoorbeeld de eerste dag in maart waarop 100% van de stroom geleverd wordt uit zonnepanelen.

Met het huidige groeitempo van zonne-energie in Nederland hoeft dit niet eens zo heel lang meer te duren, maar ik vraag me af of het kan en wat het betekent voor ons energiesysteem. Want als 100% van de vraag geleverd kan worden door zonnepanelen, wat doen we dan met de overige elektriciteitsproductie van dat moment? Zetten we alle centrales en windmolens dan stil of kunnen we overschotten exporteren? Of kunnen we die overtollige energie misschien opslaan?

Daarnaast is de vraag of het allemaal wel past in de elektriciteitsnetten en hoe we het energiesysteem in balans houden als er ineens wolken voor de zon schuiven. Nu hebben we al transportschaarste en vallen omvormers van zonnepanelen uit doordat de spanning te hoog oploopt in de laagspanningsnetten. Hoe zal dat zijn op een 100% dag? Een dag dat 100% van onze elektriciteit wordt geleverd uit zonnepanelen.

Op zo'n 100% dag past dus misschien niet alle zonne-energie op het elektriciteitsnet en moeten we een deel weggooien door de productie af te toppen. De kop van het nieuwsbericht wordt dan: '100% record poging bruut verstoord door aftop van zonne-energie'. Overigens ben ik van mening dat het af en toe aftoppen van de productie uit zonnepanelen een efficiënte oplossing is die maatschappelijk beter is dan de netten zover verzwaren dat altijd aan alle gewenste transportcapaciteit kan worden voldaan. Tegelijkertijd is dan de vraag hoe we dit slim doen en hoe we ook alternatieven in werking kunnen zetten. Want waarom niet lokaal de vraag naar elektriciteit verhogen zodat de opgewekte stroom geen lange weg over het elektriciteitsnet hoeft af te leggen? Waarmee extra belasting van het elektriciteitsnet wordt voorkomen. Dit kan door flexibel verbruik op het juiste moment te activeren of de thuisbatterij of elektrische auto op dit moment op te laden. Dit zijn oplossingen die bekend staan als flexibiliteitsoplossingen, diverse vormen zijn al vele malen beproefd in proefprojecten en inmiddels technisch bewezen.

Zijn we al zo ver dat we dit ook in de dagelijkse praktijk kunnen? Naar dit vraagstuk heb ik met andere leden van de stichting Flexiblepower Alliance Network (FAN) onderzoek gedaan. Dat heeft geresulteerd in de FAN Flexmonitor. De Flexmonitor brengt in beeld in hoeverre apparaten in de gebouwde omgeving in staat zijn om flexibiliteit te leveren. Deze week werd de derde Flexmonitor gepubliceerd over de omvormers van zonnepanelen. Eerder hebben we (hybride) warmtepompen en thuislaadpunten onder de loep genomen.

De uitkomsten stemmen niet vrolijk, buiten de bekende proefprojecten wordt de flexibiliteit van bovengenoemde apparaten nog nauwelijks benut. En dat terwijl thuislaadpunten hier al geschikt voor zijn en veel omvormers ook de juiste functionaliteit bevatten. Warmtepompen lopen nog achter op dit vlak. Dat is zorgwekkend want met name hybride warmtepompen kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de groeiende flexibiliteitsbehoefte.

Het lijkt er dus op dat de 100% dag nog even op zich laat wachten. Niet omdat er te weinig zonnepanelen komen, maar omdat we de mogelijkheden om lokaal flexibel om te gaan met de productie uit zonnepanelen nog onvoldoende hebben ontwikkeld.

Hoe komt dit en hoe kunnen we zorgen dat de 100% dag binnenkort gevierd kan worden?

Misschien is het probleem nu nog niet groot genoeg. Daardoor is de waarde van de flexibiliteitsoplossingen nog zo gering dat een huishouden of klein bedrijf de investering voor het ontsluiten van flexibiliteit nog niet kan terugverdienen. Met andere woorden: de financiële prikkel is nog te klein. Toch is het vreemd dat we allerlei duurzame apparaten zoals zonnepanelen, warmtepompen en elektrische auto's subsidiëren, maar hierbij geen eisen stellen aan een slimme inpassing in het elektriciteitsnet. Bij het slimmer maken van ons energiesysteem hebben we blijkbaar veel moeite om de kosten voor de baten uit te laten gaan. Daar komt bij dat er nog altijd veel vragen worden gesteld over de flexibele inzet van kleine apparaten, want gaat het wel echt nodig zijn, hoe groot gaat het probleem worden en wat zijn mogelijke cyberrisico's?

Terechte vragen, maar flexibele apparaten niet gebruiken kan altijd nog. Flexibele apparaten inzetten als het probleem er om vraagt, terwijl het apparaat er niet geschikt voor is gaat niet. Als we nu niet zorgen dat mensen slimme apparaten installeren, kunnen we die apparaten later zeker niet flexibel gebruiken. Ofwel: nu kunnen we opties voor de toekomst realiseren door stappen te zetten. Als deze flexibiliteitsopties er niet zijn, zullen duurdere oplossingen als verzwaring van de elektriciteitsnetten, extra batterijen en conventionele elektriciteitscentrales vaker noodzakelijk worden. De rekening hiervoor zal bij de 'niet flexibele' klant terecht komen en de mogelijke opbrengsten die de klant had kunnen hebben uit zijn flexibele apparaten loopt hij mis.

Tenzij we nu toch de stappen gaan zetten in de richting van de 100% dag: een zonnige dag in maart met strakblauwe hemel waarop de enorme piek in de zonne-energie productie op alle mogelijke manieren flexibel wordt opgevangen door lokale vraag en opslag en niet leidt tot problemen in het energiesysteem.

Wat er voor moet gebeuren is niet makkelijk maar op hoofdlijnen wel duidelijk.

Laten we beginnen met het verplichten van een open flexibiliteitsinterface op warmtepompen, omvormers, laadpunten voor elektrische auto’s, thuisbatterijen en e-boilers. Mede dankzij jarenlange inspanning van TNO in opdracht van FAN, komt dit jaar de Europese S2 standaard beschikbaar als optie voor fabrikanten. Stop met het subsidiëren van apparaten die niet aan deze eis voldoen.

Als tweede moeten er versneld prikkels in de markt komen die flexibele inzet van deze apparaten belonen: in nettarieven en in leveringstarieven. Doe dit zodanig dat de kleine klant geen Texaanse risico’s loopt. Dus zorg ervoor dat de klant beschermd wordt tegen extreme prijzen die tijdelijk op kunnen treden.

En richt als derde stap stimulerende maatregelen van de overheid slimmer in, zodanig dat deze een duurzame én efficiënte systeeminpassing combineren. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de salderingsregeling en postcoderoos: bouw het 'gratis' wegstrepen van energiebelasting of ontvangen van subsidie af en vervang deze door een lokale salderingsregeling waarbij directe afstemming tussen vraag en aanbod beloond wordt.

En laten we dan op die 100% dag een vegetarische barbecue houden om het een beetje duurzaam te vieren.