'Met een batterij de file op het net omzeilen'
07-02-2023 | Auteur: Ellis Bloembergen | Beeld: Rogier Veldman
Bedrijven die hun kantoordaken van zonnepanelen willen voorzien of hun wagenpark willen elektrificeren: veel duurzame ambities sneuvelen omdat het elektriciteitsnet vol raakt. Door de enorme hausse aan elektrificatie geven netbeheerders in regio’s waar de druk het grootst is, geen aansluitingen meer af. Volgens branchevereniging Netbeheer Nederland staan momenteel zeker 6.000 ondernemers op de wachtlijst. Dat vertraagt niet alleen de economische groei, maar ook de energietransitie. De elektrificatierevolutie is immers nog maar net begonnen. Het aantal wind- en zonneprojecten neemt toe. Bedrijven willen, mede onder druk van de energiecrisis, sneller elektrificeren dan gedacht.
Met man en macht zijn netbeheerders bezig het net te verzwaren. Maar het is een illusie te denken dat netbeheerders op korte termijn nieuwe kabels leggen en transformators kunnen bouwen, zegt Maarten de Vries, programmadirecteur smart energy systems van TKI Urban Energy, een van de Topconsortia voor Kennis en Innovatie binnen de Topsector Energie. ‘We kunnen meer gebruikers op het elektriciteitsnet aansluiten als we vraag en aanbod van energie slimmer sturen. Batterijen spelen daarbij een centrale rol.’
Om het elektriciteitsnet te ontlasten, is opslag van duurzame energie in reuzebatterijen essentieel. Vattenfall werkt al enige jaren samen met GreenBattery voor opslag van duurzame energie. De GreenBatteries leveren stroom aan evenementen, bouwlocaties of bedrijven. ‘Vooral de laatste tijd is de vraag uit het bedrijfsleven bijzonder groot’, zegt Boudewijn Tjeertes, product owner GreenBattery van Vattenfall. ‘Dat komt door de drukte op het elektriciteitsnet. Bedrijven zoeken naar manieren om de file op het net te omzeilen.’
Ook batterijontwikkelaar GIGA Storage kan rekenen op belangstelling, maar dan van energieleveranciers. Het bedrijf uit Lelystad bouwde inmiddels twee batterijen die zo groot zijn dat ze het energie-overschot van zonneparken of windparken kunnen opslaan. Zo slaat Eneco de stroom op van nabijgelegen windparken en levert die gedoseerd aan het net. De ambities van GIGA Storage zijn groot. ‘We willen uiteindelijk de functie van gas- en kolencentrales overnemen’, zegt business development directeur Daniela Fahrenkrog. De drie kenners van de energiemarkt schetsen wat nodig is voor een elektriciteitsnet dat de energietransitie niet langer remt, maar vooruithelpt. Fahrenkrog: ‘Hoewel er nog genoeg hobbels zijn, zeker op het gebied van wet- en regelgeving, is de bal wel gaan rollen.’
Hadden we de capaciteitsproblemen op het elektriciteitsnet niet kunnen voorzien?
Tjeertes: ‘De groeiende vraag zagen we zeker aankomen. Alleen: netbeheerders kunnen er niet op anticiperen. Volgens de huidige wetgeving mogen netbeheerders pas netten uitbreiden wanneer fysiek duidelijk is dat de elektriciteitsvraag in een gebied toeneemt. Om een voorbeeld te geven: de ontwikkeling van een bedrijventerrein is vaak al vijf tot tien jaar bekend. Netbeheerders mogen echter pas gaan investeren als de wegen er liggen en de bedrijfspanden bijna klaar zijn. Dat is rijkelijk laat. Het kost jaren om het net uit te breiden.’
Hoe vol is het elektriciteitsnet nu echt?
Fahrenkrog: ‘Het is minder vol dan mensen denken. Ons elektriciteitsnet loopt misschien 5 procent van de tijd tegen de grenzen aan. Die filevorming wordt breed uitgemeten. Het is ook een probleem – er mag nooit congestie zijn op het elektriciteitsnet. Tegelijkertijd moeten we het relativeren; de congestie is te overzien en we kunnen het oplossen. Daarnaast zijn we in Nederland gewend aan een zeer stabiel net. We verwachten 100 procent zekerheid die netbeheerders moeten borgen.’
Tjeertes: ‘Het net is vol op vermogen, maar niet vol op energiegebruik. De file staat er niet altijd. Netbeheerders berekenen het totale vermogen dat het net moet aankunnen. Het net moet voor alle aansluitingen tegelijkertijd de volledige vermogensvraag aankunnen.’
De Vries: ‘Hoewel het net slechts een klein deel van de tijd vol is, geven netbeheerders in sommige regio’s nu geen nieuwe aansluiting af aan bedrijven. Dat is funest. Diverse internationale bedrijven die plannen hadden om zich in Nederland te vestigen, haakten af omdat ze geen elektriciteitsaansluiting kregen. Omdat we niet kunnen wachten op de verzwaring van de netten, is er nieuw beleid nodig om de toegankelijkheid van het elektriciteitsnet te vergroten. Een soort rekeningrijden op het elektriciteitsnet.’
Op welke manier kan batterijopslag een oplossing zijn?
Fahrenkrog: ‘Batterijen zijn heel geschikt voor energieopslag op momenten dat er veel aanbod is. Andersom kunnen ze stroom leveren als er weinig duurzame energie voorradig is. Dat is belangrijk als we in de toekomst volledig afhankelijk zijn van hernieuwbare energie. Nu zijn het nog gas- en kolencentrales die de volatiliteit beheersbaar houden, maar die willen we als samenleving zo snel mogelijk sluiten. Het is de missie van GIGA Storage om dat mede mogelijk te maken. Inmiddels hebben we een batterij van 25 MW die jaarlijks 35.000 megawattuur aan stroom kan opslaan. Dat staat gelijk aan het jaarlijkse energieverbruik van zo’n 9.000 huishoudens. Er zijn plannen voor een batterij van meer dan 100 MW. Met onze grootschalige batterijen kunnen we lokaal stroom opslaan en leveren. Ook helpen we mee aan het in balans houden van het hoogspanningsnet.’
Tjeertes: ‘Er zijn veel situaties waarin batterijopslag mogelijk is. Niet alleen als tijdelijke, maar ook als permanente oplossing. Vaak wordt verzwaring van het net als vanzelfsprekend gezien; het zou goedkoper zijn omdat de kabels er al liggen. Maar het is de vraag of dat zo is en of we daar op willen wachten.’
De Vries: ‘Het slim en geautomatiseerd sturen van vraag en aanbod, ofwel energieflexibiliteit, zal het nieuwe normaal worden. Dit is niet alleen belangrijk om netcongestie te voorkomen, maar ook om juist energie te gebruiken als die duurzaam en goedkoop beschikbaar is. Veel bedrijven kunnen al spelen met hun elektriciteitsvraag. Bij huishoudens is dit in opkomst. Batterijen zijn een manier om energie te bufferen en zo vraag en aanbod beter bij elkaar te brengen.’
Hoe ziet het ideale elektriciteitsnet van de toekomst eruit?
Tjeertes: ‘We houden nu nog te veel vast aan de gedachte dat het elektriciteitsnet ons totale vermogen moet kunnen leveren. Ofwel dat alle gebruikers gelijktijdig stroom moeten kunnen afnemen. Uitgangspunt zou juist moeten zijn dat het net aangesloten gebruikers van energie voorziet en dat vraag en aanbod op elkaar worden afgestemd. Zo kan het net veel meer aan.’
De Vries: ‘Ik vind de vergelijking met ons waterleidingnet wel mooi. Elk huishouden heeft een stortbak voor de wc. Deze vult zich na elke spoelbeurt langzaam; er wordt niet bij elk wc-bezoek op vol vermogen een sloot water van het waternet gevraagd als er wordt doorgetrokken. Dan zou het waterleidingnet erg dikke buizen moeten hebben. Ons elektriciteitsnetwerk zal ook een dergelijke opzet moeten krijgen. We zullen – bijvoorbeeld met batterijen – buffers moeten realiseren. Of dat per wijk of regio moet gebeuren of bij elk bedrijf en huishouden, dat moeten we nog met elkaar ontdekken en kan ook maatwerk zijn.’
Fahrenkrog: ‘Er zijn twee lagen om het toekomstige net in balans te houden. Met hulp van batterijopslag en slimme sturing kunnen producenten en gebruikers congestie lokaal oplossen. Grootschalige batterijen kunnen filevorming op het hoogspanningsnet voorkomen.’
Wat zijn de huidige obstakels?
Fahrenkrog: ‘Door wet- en regelgeving is het nu nog moeilijk om grootschalige batterijopslag van de grond te krijgen. Het is vanwege de transportkosten nog duur. Daar komt wel verandering in. Tot die tijd houden we met slimme algoritmes de transportkosten zo laag mogelijk.’
Tjeertes: ‘We moeten batterijen gaan zien als onderdeel van de energie-infrastructuur zonder dat deze technologie bij private bedrijven wordt weggehaald. Netbeheerders zullen moeten accepteren dat er nieuwe spelers bijkomen die er mede voor zorgen dat het elektriciteitsnet de toenemende elektrificatie aankan. Dat is voor netbeheerders lastig – ze geven immers deels de controle uit handen. Tegelijkertijd zijn we in Nederland al vertrouwd met de onbalansmarkt die door TenneT wordt gefaciliteerd. Daarmee zorgen private partijen er nu ook al voor dat het hoogspanningsnet in balans blijft. Dat durven we blijkbaar aan. Private spelers kunnen op eenzelfde manier met batterijopslag het net in balans houden.’
De Vries: ‘Netbeheerders vinden het spannend om de controle uit handen te geven. Vaak mogen ze dat ook niet onder de huidige wet- en regelgeving. Maar het zal uiteindelijk wel moeten gebeuren, we moeten creatiever en slimmer omgaan met energiestromen. Daarom blijven wij zo hameren op de mogelijkheden die innovatie daarin biedt.’
Welke winst is er met slimme energieoplossingen te halen?
Tjeertes: ‘Allereerst kunnen gebruikers spelen met hun energievraag. Een bedrijf met elektrische trucks hoeft deze niet per se in een half uur hebben opgeladen. Als die de hele nacht bij een depot staan, kan de energievraag worden uitgesmeerd. Zolang de batterijen maar vol zijn als de chauffeur aan het werk gaat. Ten tweede kan het opwekken van zonne- en windenergie tijdelijk worden uitgezet. Dat klinkt onwenselijk, maar het is heel soms nodig om het net bereikbaar te houden en het is commercieel ongunstig om alleen daarvoor te investeren in opslag. Als derde mogelijkheid kun je het overschot aan elektriciteit opslaan in batterijen of omzetten in waterstof. Deze drie oplossingen moeten we slim combineren. In het voorbeeld van de geëlektrificeerde vrachtwagens zou de ondernemer zijn eigen energie kunnen opwekken met zonnepanelen. Het moment waarop hij zijn wagenpark oplaadt, kan hij afstemmen op de hoeveelheid opgewekte stroom. Als dat niet lukt of de ondernemer wenst meer zekerheid, kan hij een batterij gebruiken als extra buffervermogen. Als een soort stortbak dus. Voor veel ondernemers is dat nog lastig: hoeveel zekerheid heb je? In een aantal branches zijn al successen bereikt. Koelhuizen kiezen bijvoorbeeld vaak voor slim en geautomatiseerd energiegebruik. Groenten en fruit hoeven niet per se met een constante temperatuur te worden gekoeld. Je kunt tot -20 graden koelen als de energie goedkoop is, terwijl je de temperatuur iets op laat lopen tijdens de dure uren.’
Zal er sprake blijven van een centraal netwerk of zullen er ook lokale netten ontstaan?
Fahrenkrog: ‘Er ontstaan steeds meer private netten, zogenaamde gesloten distributiesystemen. Ze hebben altijd een aansluiting met het centrale net, maar vormen mini-eilandjes omdat ze in hun eigen energie voorzien. Ook onze batterijen zijn gekoppeld aan zo’n lokaal net. Er zullen steeds meer lokale netwerken bijkomen omdat congestie vaak lokaal speelt. Door de energievraag lokaal beter in balans te brengen, heb je op centraal niveau minder problemen.’
Welke veranderingen zijn nodig in de wet- en regelgeving?
Tjeertes: ‘Dat zijn er nogal wat. Het meest voor de hand liggende probleem is de energiebelasting die afnemers met batterijen moeten betalen. De huidige energie- en elektriciteitswet kent nog geen batterij als onderdeel van het elektriciteitsnet. Als je nu een batterij oplaadt, wordt daarvoor belasting gevraagd. Als je die energie vervolgens teruglevert aan het net, betaalt de volgende afnemer daar ook belasting over. Die dubbele belasting houdt nu nog veel business tegen. Batterijopslag is voor ondernemers vrij duur.’
Fahrenkrog: ‘Er zijn nog veel wijzigingen nodig, maar er is ook al veel veranderd. Ik ervaar dat de bal aan het rollen is.’
De Vries: ‘Veel grootgebruikers die nu aankloppen voor een aansluiting, krijgen die niet omdat in hun regio het net vol zit. Maar we constateerden dat het net niet altijd vol zit. Idealiter zouden bedrijven wel een aansluiting krijgen voor die momenten waarop het minder druk is op het elektriciteitsnet. Daar staat de markt op zich wel voor open. Netbeheerders en brancheverenigingen denken nu na over nieuwe contractvormen die dit mogelijk maken.’
Welke veiligheidsvoorschriften zijn er voor batterijopslag?
Tjeertes: ‘Er is nog nauwelijks regelgeving. De overheid gaat pas over tot normering als een bepaald product zich enigszins heeft bewezen. Tot drie jaar geleden was nauwelijks iemand met batterijen bezig. Er was geen urgentie. Het leidt tot absurde situaties. We plaatsen bijvoorbeeld GreenBatteries op evenementen om podia van stroom te voorzien, ze vervangen de allesbehalve schone dieselgenerators. Op aanwijzing van de brandweer moesten er in het verleden blusapparaten en olieabsorberende middelen naast de GreenBatteries staan, want ze werden behandeld als dieselgenerator. Komisch, want er zit helemaal geen olie in een batterij.’
De Vries: ‘Mijn ervaring is dat de ontwikkelaars al vroeg oog hebben voor de veiligheid van hun systeem. Maar kun je zo’n ontwikkelaar op z’n blauwe ogen vertrouwen? Het is hoog tijd dat er veiligheidsvoorschriften komen. Als je afspreekt waar verschillende soorten batterijen aan moeten voldoen, dan durft de markt innovatieve technologieën beter en sneller te omarmen.’
Tjeertes: ‘Ik hoop dat aanbieders en gebruikers van batterijen niet worden overladen met regels en voorschriften. Met kennis van zaken komen we er wel uit.’
Bedrijven hebben hoge duurzaamheidsambities. Hoe realiseren ze een toenemende elektrificatie als ze vervolgens geen aansluiting krijgen?
Fahrenkrog: ‘Veel bedrijven tonen momenteel interesse in batterijopslag om hun duurzaamheidsambities te kunnen verwezenlijken. Met een eigen batterij hebben ze een eigen energiebuffer. Zo beschikken ze over voldoende stroom om hun grotere elektriciteitshonger te stillen. Ook dan is een aansluiting nodig, maar we gaan daar creatief mee om door onze batterij achter de bestaande meter te plaatsen.’
Hoe kan Nederland de batterijopslag versnellen?
Fahrenkrog: ‘Dat is grotendeels aan de politiek. Politici kunnen ervoor zorgen dat de innovatie onderdeel wordt van ons toekomstig energiesysteem. Ook bedrijven kunnen een boodschap afgeven aan de politiek en beleidsmakers. Ze zouden een geplande en tijdelijke onbeschikbaarheid van hun vermogen op het net kunnen accepteren. Daarmee moedigen ze netbeheerders en regelgevers aan om buiten de gebaande paden te denken.’
Tjeertes: ‘Voor veel bedrijven is het niet erg als het net niet 100 procent betrouwbaar is, het is vervelend als de stroom beperkter beschikbaar is, maar met wat aanpassingsvermogen is daarmee te leven. Voor de bedrijven die wel blind op de stroomvoorziening moeten vertrouwen, zou een batterij als back-up een oplossing zijn.’
De Vries: ‘Technisch kan er al veel. De batterijen zijn er, we weten hoe we ze slim kunnen sturen. Het komt er nu vooral op aan om kaders uit te werken en prijsprikkels te bedenken. Laten we vooral ondernemend zijn. We hoeven niet meteen de perfecte oplossing te bedenken. Dat kan ook stapje voor stapje. We kunnen afspraken met elkaar maken en deze later aanpassen als ze niet tot het juiste resultaat leiden. We bereiken daarmee meer dan eerst jaren praten en discussiëren over een perfecte oplossing die we niet van tevoren kunnen voorspellen.’
Dit interview is gepubliceerd in Management Scope 02 2023.
Dit artikel is voor het laatst aangepast op 07-02-2023