Het Paris Proof Commitment en de daarmee verbonden duurzaamheidsambities leggen de basis voor een elektrische revolutie. De verschuiving naar elektrificatie is cruciaal voor het behalen van wereldwijde klimaatdoelen, maar het brengt ook complicaties met zich mee, waaronder netcongestie.
Bij de onderwijsprojecten die RYSE begeleidt, staat dit onderwerp inmiddels hoog op de ontwerpagenda. Netcongestie betekent letterlijk ‘een ophoping of verstopping in het netwerk’. Er is sprake van netcongestie als de vraag naar transport van elektriciteit groter is dan de transportcapaciteit van het elektranet. De opwekking is het probleem niet, het is dus een distributievraagstuk. Circa 16% van de bestaande energievraag in Nederland is elektrisch. Dat aandeel gaat in de nabije toekomst flink stijgen. Denk hierbij aan een verdubbeling of zelfs verdrievoudiging. Dit komt voornamelijk door het elektrificeren van de warmtevraag (gasloos bouwen), de industrie en de vervoersmiddelen.
'Kritieke situatie'
De snel toenemende elektrificatie van de samenleving – steeds meer warmtepompen, PV-panelen, elektrische auto’s, batterijen en elektrische processen in de industrie – leidt volgens de netbeheerder tot lange wachttijden voor een aansluiting of verhoging van de capaciteit van een aansluiting. Bij het vernieuwen en het verduurzamen van onderwijshuisvesting loop je bij de netbeheerder als snel tegen blokkades aan. Teruglevering van elektriciteit is vaak niet mogelijk en een vergrote aansluiting kan vaak niet door de netbeheerder worden vrijgegeven. Hoe houden we toch de regie en zorgen we ervoor dat het vernieuwen en verduurzamen van onderwijsgebouwen niet vertraagt? Wij sturen op de ‘Trias Congestica’.
- Goede isolatie van de vloeren, gevels en daken van een onderwijsgebouw vormen de belangrijkste energiebesparing. Isolatiewaarden boven bouwbesluit en een kierdichting <0,15;
- Het toepassen van bodemwarmtepompen in plaats van luchtwarmtepompen in verband met het beperken van energiepieken in de winter;
- Luchtbehandelingskasten met zeer efficiënte tegenstroomwisselaars;
- Het schakelen van LED-verlichting op aanwezigheid en daglichtregeling, evenals naregeling van ventilatie, verwarming en koeling op aanwezigheid;
- Het gebruik maken van natuurlijke materialen en bouwkundige voorzieningen treffen om ongewenste warmte en kou buiten te houden.
De uitdaging rondom netcongestie vraagt ook om anders te gaan denken. Zo heeft RYSE het projectmanagement uitgevoerd voor de nieuwbouw van het Langeveldgebouw voor Erasmus Universiteit Rotterdam. In dit gebouw is volledig ingezet op stap 1 van de Trias Congestica door het zogenoemde Earth, Wind & Fire (EWF) concept toe te passen.
2. Minimaliseer energiepieken
Bij meerdere onderwijsprojecten waar RYSE aan werkt, wordt slimme regeltechniek toegepast waarbij de gebouwinstallaties continu in de gaten worden gehouden. Wanneer de kWh-meters signaleren dat de maximale belasting van de aansluiting in zicht komt, wordt er een schakelmatrix in werking gesteld. De matrix wordt geprogrammeerd in de regeltechnische software, en bepaalt welke apparaten op basis van prioriteit in welke volgorde worden afgeschakeld, totdat er geen sprake meer is van piekbelasting. Als het je lukt om die piek zelf op te vangen, ook wel Peak Shaving genoemd, kun je met een kleinere aansluitcapaciteit voldoen en ben je substantieel minder afhankelijk van netcongestie.
Hoe gaat het opvangen van de piek in zijn werk? Door op een duurzame manier energie op te wekken en daar energieopslag aan te koppelen, heb je voldoende stroom om de piekmomenten op te vangen. Het opwekken van duurzame energie is niet iets nieuws. Echter, het opslaan van die energie is belangrijker geworden door netcongestie en zal dus ook meer aandacht moeten krijgen in de toekomst. Het niet opslaan van duurzame energie is feitelijk ook een negatieve bijdrager aan de netcongestie. Als de energie niet opgeslagen wordt, dan wordt deze energie teruggeleverd aan het elektranet. Het verouderde elektranet is hier niet op ingericht en dit zorgt dus voor een (extra) overbelasting.
Het extra investeren in de opslag van energie zorgt voor minder overbelasting van het elektranet, waardoor, als iedereen mee doet, de netcongestie afneemt. Daarnaast kunnen de piekbelastingen worden opgevangen door middel van de inzet van de opgeslagen energie op de momenten dat het elektranet hoog belast is. Er zijn verschillende methodes om de energie op te slaan. De meest bekende manier is door middel van een batterij. Deze manier van energieopslag zorgt voor weinig verlies van energie, echter het is niet geschikt voor het opslaan van veel energie voor lange tijd.
“Wat de metro is voor het openbaar vervoerssysteem, is een Smart Energy Hub voor het energiesysteem: een aanvulling op de hoofdinfrastructuur, die regionale vraag en aanbod verbindt en een infarct voorkomt.”
3. Deel de energie
Een onderwijsgebouw dat goed gebruik maakt van energieopslag is een ideale partner voor een woonwijk. In een woonwijk zitten de energiepieken in de ochtend en de avond. Op momenten buiten de school- en kantoortijden. Een school heeft geen hoge piek, maar uitsluitend overdag een doorlopende vraag, wanneer de woningen een mindere vraag hebben. Een school heeft een groot dakvlak en speelplein waar genoeg ruimte is om duurzame energie op te wekken. De netcongestie is iets wat niet op korte termijn is opgelost. We moeten dit probleem met elkaar aanpakken en dat kan alleen als we met elkaar samenwerken. We zien grote kansen op gebiedsniveau. Denk hierbij ook aan Smart Energy Hubs. Het vraagt om omdenken en de Trias Congestica geeft hier een eerste handvat toe.
Wilt u meer over dit onderwerp weten, neem dan contact op met Guido Croon, Danny Bosman of Dennis Tonningen via [email protected] of kijk op www.ryse.nl.
