Smart Grid - het elektriciteitsnet van de toekomst

Het gebruik van elektriciteit groeit, en naar verwachting zal die groei aanhouden. Er komen immer steeds meer apparaten bij die stroom gebruiken, met als meest spectaculaire voorbeeld de elektrische auto. De huishoudens gaan echter ook steeds meer elektriciteit produceren. Met een windmolen bijvoorbeeld, of met zonnecellen op het dak. Wanneer een huishouden die stroom niet zelf kan gebruiken, wil het die terugleveren aan het net. Maar daar zijn de oude elektriciteitsnetten niet op gebouwd. De elektriciteitsnetten uit de vorige eeuw zijn allemaal centralistisch van opzet. In het midden van het web staat één productie-eenheid, bijvoorbeeld een grote kolencentrale. Vanuit het middelpunt gaan hoogspanninglijnen alle kanten op naar onderstations, van waar de leidingen lopen naar de eindgebruikers. Het leveren van stroom is dan eenrichtingsverkeer.
De beheerder van het netwerk houdt de balans in het netwerk scherp in de gaten. Alle stroom die wordt geproduceerd moet meteen worden gebruikt. Als het gebruik zakt, moet de productie van elektriciteit meteen worden teruggebracht, anders stijgt het voltage van het net. De turbines van de centrale productie-eenheid zijn dan ook regelbaar, als het stroomgebruik verder zakt worden turbines afgeschakeld.

Groene stroom mogelijk maken

Wat gebeurt er nu wanneer we aan een ouderwets elektriciteitsnet windmolens en zonnecellen aansluiten, die stroom leveren? Dan wordt het beheersen van het netwerk complexer, want er zijn nu veel meer leveranciers op het net actief. Bovendien zijn windmolens of zonnecellen minder makkelijk bij te regelen dan een turbine op fossiele brandstof. Zo lang het waait zal de windmolen stroom leveren aan het netwerk, ook al kunnen we die elektriciteit helemaal niet gebruiken. Elektriciteitsnetten waarop veel windmolens zijn aangesloten kunnen in winderige tijden overbelast raken. Er zijn zelfs voorbeelden bekend (onder andere in Canada) waar gebruikers werden betaald als ze stroom wilden afnemen.

Er is kortom behoefte aan een slimmer elektriciteitsnet, dat om kan gaan met decentrale productie van stroom. Een Smart Grid is een elektriciteitsnet dat gebruik maakt van computers en datacommunicatie om informatie uit te wisselen tussen consumenten en producenten van elektriciteit. Daardoor kunnen zij hun gedrag op elkaar afstemmen, en zo het netwerk stabieler, veiliger en goedkoper laten functioneren.

Een Smart Grid houdt contact met de producenten van elektriciteit, maar ook met de consumenten. De beheerder van het slimme netwerk probeert met beide partijen afspraken te maken, die de flexibiliteit van het netwerk verhogen. Stel dat een groot bedrijf een eigen warmte-kracht installatie heeft, die stroom levert aan het net. Kan die meer elektriciteit leveren, wanneer het netwerk dat nodig heeft? Misschien zijn er industriële afnemers van stroom waar grote machines staan, die niet voortdurend hoeven te worden aangezet? Dan kan er met hen een afspraak worden gemaakt dat de machines pas aangaan als het goed uitkomt voor het netwerk. Zulke afspraken kunnen (in de toekomst) ook gemaakt worden met huishoudens.

Lagere elektriciteitsprijs

Stel, dat in ons huishouden een paar apparaten staan die veel stroom verbruiken. De elektrische auto moet worden opgeladen, we hebben een warmtepomp, de vaatwasser en de wasmachine staan vol. Dan zouden we met het netwerk kunnen overleggen wanneer we die apparaten aanzetten. Bijvoorbeeld overdag, als het hard waait en het windmolenpark veel stroom levert. In ruil voor die bereidheid om ons aan te passen aan de behoeften van het netwerk krijgen we een lagere elektriciteitsprijs.

Wordt elk elektriciteitsnet een Smart Grid?

Ja, op den duur wel. Steeds meer mensen wekken zelf (of samen met buurtgenoten) energie op, met een windturbine, zonnecellen, warmte-kracht installaties. Er komen nu CV-ketels aan, waarmee behalve warmte ook stroom wordt opgewekt .
De stroomproductie wordt steeds meer decentraal.
Een netwerk waarin veel informatie aanwezig is over de behoeften van de afnemers, en over de mogelijkheden van de producenten, kan zorgen voor stabiliteit, ook als er steeds meer stroom decentraal wordt opgewekt. Geleidelijk aan zullen steeds grotere delen van het elektriciteitsnet worden omgevormd in Smart Grids. Daardoor worden de kansen voor groene stroom vergroot, dat is goed voor ons milieu. En het kan de elektriciteitsprijzen binnen de perken houden, dat is goed voor de portemonnee.

Zie ook: Slimme elektriciteitsmeters