Waar elektriciteit gisteren nog iets vanzelfsprekends was, liggen de kaarten vandaag anders. Vroeger pasten een handvol grote centrales zich gewoon aan onze behoeften aan, maar toen was er nog geen sprake van zonnepanelen of andere nieuwe toepassingen, zoals elektrische wagens. Het elektriciteitssysteem in evenwicht houden, is in die context een dagelijkse uitdaging geworden.
Het elektriciteitsnet werkt als een ‘just-in-time’ systeem. Als je elektriciteit in je keuken verbruikt, moet dat op hetzelfde moment worden opgewekt.
Dat is het cruciale evenwicht tussen vraag en aanbod. Zodra die balans verstoord raakt, dreigt het mis te gaan en stevenen we af op een black-out voor.
50 Hertz: de polsslag van het net
Hoe meten we dat evenwicht? Stel je het Europese stroomnet voor al eens reusachtige machine waarvan de motor moet draaien aan een perfect constante snelheid.
Wel, die snelheid is wat technici de frequentie noemen. Die drukken we uit in Hertz (Hz). Op Europees niveau is de frequentie vastgelegd op 50 Hertz.
Waarom is dat van belang?
Wijken we te veel af van die 50, dan schakelen de beveiligingssystemen van de elektriciteitscentrales automatisch uit.
Als meerdere centrales tegelijkertijd worden stilgelegd, kan het net uit balans raken. Dan bestaat het risico op een algemene uitschakeling (black-out).
- Is de energieproductie te hoog ten opzichte van wat we verbruiken, dan gaat de ‘motor van het net op een te hoog toerental draaien’ en neemt de frequentie toe. De centrales zijn ontworpen om te functioneren binnen bepaalde frequentiemarges. Dat betekent dus dat het risico bestaat dat ze zich loskoppelen van het net, zoals de omvormers van je panelen dat ook doen als er te veel energie in jouw lokaal net wordt geïnjecteerd.
- Is er meer verbruik dan productie, dan wordt de motor opgedreven en gaat hij vertragen. De frequentie daalt dan. Neemt de frequentie fors en langdurig af, typisch tot onder ongeveer 49 Hz, dan kunnen er als ultiem redmiddel afschakelplannen geactiveerd worden om een black-out te vermijden.
Onze toestellen, een georkestreerd samenspel
Van de motor van je koelkast tot het klokje van de oven, de meeste toestellen zijn gemaakt om te werken op dat tempo van 50 Hertz. In het geval van een forse, aanhoudende onderfrequentie, gaan sommige toestellen oververhitten, waardoor op termijn onderdelen kunnen doorbranden.
Hoe wordt het evenwicht bewaard?
Het evenwicht moet natuurlijk op elk moment bewaard blijven en dat vereist een strakke organisatie. In België, is het Elia die dat allemaal aanstuurt. De beheerder van het hoogspanningsnet waakt de klok rond over de stabiliteit en de frequentie. Afhankelijk van de urgentie, zijn er verschillende actiemiddelen waar hij naar terug kan grijpen.
Productie, import en export bijsturen
Dat is actiemiddel nummer één. Neemt de vraag af of toe, dan kunnen Elia of de energieproducenten:
- De productie verhogen: Door reservecentrales te activeren (vaak zijn dat gascentrales want die starten snel op).
- Importeren of exporteren: Het Belgische net is gekoppeld aan dat van onze buurlanden. In enkele seconden tijd kunnen we een tekort opvangen door energie aan te kopen in Frankrijk of Duitsland.
Flexibiliteit benutten
Als de productie niet meer kan worden bijgestuurd, wordt er ingegrepen op de vraag. Dat noemen we flexibiliteit: we vragen niet langer dat de productie zich aanpast aan de consumptie, maar juist andersom.
- ‘Actieve’ flexibiliteit: De BRP’s (Balance Responsible Parties) zijn de boekhouders van dienst. Zij anticiperen op de behoeften. Tegelijk roepen de FSP’s (Flexibility Service Providers), de ‘brandweermannen’ de grote fabrieken op om hun verbruik te beperken. Ze kunnen ook gebruikmaken van gigantische batterijen om energie te injecteren.
- ‘Tarifaire’ flexibiliteit: Dit belangt ons allemaal aan. Een tarief op basis van uurschijven (piek-/daluren) of het dynamisch tarief zet ons ertoe aan ons stroomverbruik te verplaatsen. Is er veel zon en wind, dan dalen de prijzen. Ze kunnen zelfs negatief worden. Het ideale moment om stroom te verbruiken.
Afschakeling, de laatste reddingsboei
En als dat allemaal niet helpt en de frequentie gevaarlijk afneemt? Dan moet Elia een ingrijpende beslissing nemen om een black-out te vermijden en een afschakelplan activeren. De stroomtoevoer wordt in dat geval opzettelijk afgesloten in bepaalde geografische zones om het net te ontlasten en het volledige nationale systeem te redden.
De slimme meter, de ogen van het net
Dankzij de slimme meter kunnen de energiestromen in real time op lokaal niveau geanalyseerd worden en is facturering op basis van de exacte verbruiksuren mogelijk. Dynamische tarieven genieten? Meten hoeveel impact ons gedrag precies heeft op het net? Onmogelijk zonder slimme meter!
Steeds dynamischere tarieven
De uurschijven dag/nacht horen stilaan tot het verleden. In Wallonië worden er al tarieven ingezet om verbruik overdag aan te moedigen. Brussel volgt binnenkort. Vlaanderen heeft dan weer het ‘capaciteitstarief’ ingevoerd om te responsabiliseren als het om vermogenspieken gaat. De bedoeling daarvan is om de vraag te spreiden om te vermijden dat de kabels in je straat verzadigd raken.
Je installatie aanpassen aan je behoeften
De verleiding is vaak groot om overgedimensioneerde elektrische systemen te installeren (te veel zonnepanelen of een enorme thuisaccu). Maar de sleutel tot het evenwicht ligt in de juiste balans vinden.
Overgedimensioneerde installaties zijn niet alleen duur, ze kunnen er ook voor zorgen dat het lokale net in je wijk verzadigd geraakt. Pas de grootte van je installaties aan je werkelijke behoeften aan. Stel bepaalde vormen van verbruik (een elektrisch voertuig opladen, de wasmachine opstarten) uit tot de daluren en tracht te zo goed mogelijk te spreiden. Zo draag jij ook bij aan een net in evenwicht.
Hoe gebruik ik de elektriciteit van mijn zonnepanelen maximaal?
Het draait niet alleen om opwekken, maar ook om slim verbruiken. Ontdek hoe je jouw verbruik perfect afstemt op je eigen opbrengst.
Een gezamenlijke uitdaging
Een net in evenwicht is niet enkel een zaak van ingenieurs, maar van ons allemaal. Het begint al bij ons thuis.
De toekomst ligt niet een volledige energieonafhankelijkheid, maar wel in een slim en solidair verbruik. Door ons gedrag aan te passen (door bv. onze auto op te laden bij maximale hernieuwbare productie), dragen we bij aan de stabiliteit en de duurzaamheid van het net.
Door kleine aanpassingen op het vlak van flexibiliteit maken we samen werk van een zorgeloze energietoekomst voor iedereen.