Hoofdstuk 22 EHEDG

22.1 Inleiding

Duurzame energie, ook wel hernieuwbare energie genoemd, is energie die wordt opgewekt uit bronnen die niet opraken en die weinig tot geen schade toebrengen aan het milieu. Voorbeelden van duurzame energiebronnen zijn zonlicht, wind, waterkracht en biomassa. Het gebruik van duurzame energie helpt om de CO2-uitstoot te verminderen en draagt bij aan het tegengaan van klimaatverandering. De huidige transitie van het fossiele energiesysteem naar een duurzaam energiesysteem leidt tot een aantal uitdagingen. In deze hand-out wordt het speelveld m.b.t. duurzame energiesystemen geschetst en de technische aspecten die hier mee te maken hebben.  

Om een beeld te krijgen van waar we staan met de verduurzaming van de energie in Nederland, hieronder 2 plaatjes. In 2024 was 14% van alle energie in Nederland duurzaam waarbij de elektrische component 48% duurzaam was.

Willen we zo effectief mogelijk verduurzamen dan zetten (1) energie besparen en (2) duurzame opwek de meeste zoden aan de dijk.

Bron: EBN (2024)

Bron: CBS

22.2 Energiesystemen

Elektriciteit; historisch gezien is het energiesysteem voor elektriciteit relatief eenvoudig, bestaand uit de volgende factoren: opwek, transport, opslag, gebruik. Energie gebruikers nomineren hun verbruik voor de volgende dag, energie producenten plannen hun productie aan de hand van de verbruik nominatie. Mismatch tussen deze gebruik en productie wordt voornamelijk opgelost aan de kant van de energie producent omdat de productie methodes relatief goed regelbaar zijn. 

Aardgas; voor aardgas hebben we in Nederland voor het landelijk transport 2 leidingnetten; één voor het Groningse aardgas (G-gas – specifieke kwaliteit) en één voor het overige aardas (H-gas). Op hoofdlijnen was G-gas meer voor huishoudens bedoeld en H-gas voor de grote industrie (hier zijn uitzonderingen op). Er was altijd voldoende aardgas aanwezig zowel uit het Groningenveld als uit landen om ons heen. Winning uit het Groningen veld wordt gestopt vanwege de aardbevingsproblematiek en aanvoer van aardgas uit het Oosten is niet meer van zelfsprekend. Delen van het G-Gas netwerk worden omgebouwd naar waterstof transportsysteem.

Bron: Gasunie

2.3 Het ‘nieuwe’ energiesysteem

De transitie naar het toekomstige energiesysteem levert complexe energiesystemen op met:

  • Afhankelijkheid van weersomstandigheden.
  • Meerdere energiedragers.
  • Grote mismatch in vraag en aanbod.
  • Veel mogelijkheden

In dit nieuwe systeem is de mismatch tussen vraag en aanbod van energie veel groter dan in het oude systeem. Daarnaast is de mismatch ook niet meer eenvoudig op te lossen aan de kant van de producent. Dit roept vragen op zoals:

  • Wat is er nodig om meer hernieuwbare energie te installeren zonder een grotere netaansluiting?
  • Hoe groot moet de energieopslag zijn om het verschil tussen vraag en aanbod te overbruggen?

Een belangrijke rol zal weggelegd zijn voor opslag van energie, de op dit moment bekende opslag methodes worden later in dit hoofdstuk besproken. In het nieuwe systeem zal er minder sprake zijn van een ‘one size fits all’ oplossing maar zullen er meer situatie-specifieke combinaties energievormen/energiedragers met de daarbij behorende infrastructuur en aansturing ontstaan.

2.4 Transitie & probleem 


De huidige transitie periode levert aanvullende problemen op, vooral bij de overgang van fossiele brandstoffen naar elektriciteit. Dit leidt tot problemen bij de netbeheerder vanwege de beperkte transportcapaciteit. Daarnaast zijn technologieën voor energieopslag nog volop in ontwikkeling, waardoor marktwerking complexer wordt en investeringsbeslissingen onzeker zijn.

Dit heeft als gevolg dat het energiesysteem dynamischer wordt, om tot een optimale benutting van het huidige systeem te komen is flexibiliteit essentieel. Momenteel wordt er gewerkt aan stimulatie methodes om zowel producenten als verbruikers te laten inspelen op de fluctuaties in het aanbod. Dit gebeurt op verschillende manieren, waaronder:

  • Op- en afschakelen vergoedingen.
  • Transportovereenkomsten met korting voor gebruik buiten piekmomenten.
  • Stimuleren van lokale oplossingen in de vorm van energiehubs.

 

Bron: TenneT

De belangrijkste lange termijn uitdaging blijft echter het bufferen van energie, hoe vangen we de mismatch op tussen de vraag en aanbod van energie? Dit vraagstuk kent een meerdere aspecten,

  1. Korte termijn, van secondes tot een uur, om het net in balans te houden.
  2. Middellange termijn, een aantal dagen, om bijvoorbeeld de nacht door te komen.
  3.  Lange termijn, de meeste duurzame energie wordt in de zomerperiode opgewekt, hoe zorgen we dat we gedurende de winter ook energie genoeg hebben?
22.5 Netcongestie


Elke stroomkabel heeft een maximum capaciteit, als deze gedurende lange tijd overschreden wordt, of gedurende kort tijd zwaar overschreden wordt zal de kabel wegsmelten. Ditzelfde principe geldt ook op landelijke schaal. Ons land bestaat uit hoogspanning (380 kV) verbinding die beheerd worden door TenneT, deze “snelwegen” verzorgen de verbinding door het land heen. Ook deze kabels kunnen overbelast raken, denk hierbij terug aan 2023 toen in Flevoland een kabel begon te smeulen.