De smartgrids zijn niet te stoppen

Smartgrids, een slim energienetwerk voor opwekking, opslag en consumptie van energie. Wat zijn de voordelen? En welke nieuwe en opvallende projecten zijn er?

Met smartgrids weer een stap naar CO2-neutraal

De bouwsector werkt al met duurzame ontwerpen, energiezuinige installaties en hernieuwbare energiebronnen. Daar komt nu steeds vaker de decentralisatie van de energievoorziening bij door smartgrids. Die vormen een stap dichter bij een bijna geheel CO2-neutrale energievoorziening in 2050. Wat zijn smartgrids? Wat kun je er mee? Lees het hier, met enkele inspirerende projecten als voorbeeld.

Waar staan smartgrids: energieneutraal, zelfvoorzienend of net anders?

Vanaf 2020 is de nieuwbouw in Nederland (bijna) energieneutraal. Het gebouw wekt evenveel energie op als dat het verbruikt. ‘Bijna’ betekent dat het alleen om het gebouwgebonden energiegebruik gaat. Bijvoorbeeld verwarming en ventilatie. Het gaat niet om de energie die de apparaten zoals koelkast, computer e.d. gebruiken.

Milieu Centraal licht toe dat bij energieneutraal twee dingen belangrijk zijn:

• Een lage energieprestatiecoëfficiënt (EPC). Deze geeft aan hoe energiezuinig een gebouw is.
• De energie die het gebouw opwekt, wordt duurzaam opgewekt. Dit kan bijvoorbeeld met zonne-energie, wind en biogas.

Energieneutrale of NOM (‘nul-op-de-meter’) gebouwen zijn niet per definitie zelfvoorzienend. Vaak is er een aansluiting op het reguliere elektriciteitsnetwerk. Bijvoorbeeld voor als er zelf te weinig wordt opgewekt. Of voor teruglevering bij te veel energieopwekking. Een zelfvoorzienend gebouw heeft geen aansluiting op het externe elektriciteitsnetwerk. Naast de eigen duurzame voorzieningen voor energie opwekken, heeft een zelfvoorzienend gebouw ook eigen opslagcapaciteit.

Een gezamenlijk decentraal energienetwerk

In een smartgrid delen meer (energieneutrale) gebouwen een gezamenlijke energievoorziening, met opwekking, opslag en consumptie. Zo vormt een smartgrid een decentraal, zelfstandig energienetwerk. Onlogic bespreekt de elementen van een smartgrid.

• Opwekking: het delen van voorzieningen voor energieopwekking. Bijvoorbeeld zonnepanelen, fotovoltaïsche centrales en biogascentrales.
• Opslag van de energie in batterijen of accu’s. Zo is er ook energie beschikbaar als bijvoorbeeld de zon niet schijnt. Elektrische voertuigen kunnen ook opslageenheden zijn.
• Consumptie van energie: de beschikbare energie wordt zo slim mogelijk verdeeld over de gebruikers. Slimme sensoren en algoritmes stemmen de beschikbaarheid en het gebruik van energie zo goed mogelijk op elkaar af.

Gebouwen of woningen in een smartgrid zijn niet per definitie zelfvoorzienend. Er kan nog steeds een aansluiting op het elektriciteitsnetwerk zijn. Installatie&Bouw geeft met een voorbeeld het voordeel hiervan aan. Als de externe energietarieven laag zijn, kan een algoritme besluiten om de opgewekte energie op te slaan in de eigen batterij, en energie uit het externe netwerk in te kopen – en andersom.

Alles weten over beleggen in vastgoed?
Ontdek waar uw kansen liggen en kijk op annexum.nl/beleggeninvastgoed

Slimme voordelen van smartgrids

Het smartgrid gebruikt digitale technologieën en communicatienetwerken om gegevens en informatie uit te wisselen tussen de opwekkingsbronnen, de opslagsystemen en de verbruikers.

Het smartgrid maakt daarbij gebruik van tweerichtingscommunicatietechnologie, gecombineerd met IT-systemen. Hiermee wordt de energiestroom van opwekking naar verbruik gevolgd en gestuurd. Zo worden vraag en aanbod optimaal op elkaar afgestemd.

Voorbeelden die TU Delft noemt van de verschillende technologieën zijn: slimme energiemeters, gedigitaliseerde elektriciteitsnetten met slimme algoritmes en netwerksensoren die spanningsniveaus en -kwaliteit in de gaten houden.

In diverse bronnen, waaronder Zonneplan en Slimme Jongens, zijn de voordelen van smartgrids terug te vinden.

• De optimale afstemming leidt tot grotere energie-efficiëntie. Het voorkomt verspilling van energie.
• Door de real-time gegevens die de sensoren verzamelen kan direct op een verandering in de energievraag worden gereageerd.
• Storingen, zoals stroomuitval, worden snel opgemerkt. En voorspellend beheer is mogelijk. Dit verbetert de betrouwbaarheid van de energievoorziening.
• Met de lokale, gedecentraliseerde netwerken is er minder afhankelijkheid van het centrale netwerk, en zijn grote netwerkuitbreidingen niet nodig.
• Gebruikers hebben meer inzicht in hun energieverbruik. Dit leidt tot bewuster energiegebruik.
• Duurzame energiebronnen zijn eenvoudig in te passen in het netwerk.

Bijzondere smartgrid projecten

De afgelopen tien jaar is er al veel geëxperimenteerd met smartgrids. En de toepassingen worden steeds breder en slimmer.

Een mooi voorbeeld daarvan is het project Republica in Amsterdam-Noord. Republica is een ‘stadsoase’ met zes gebouwen in Buiksloterham. Dit gebied transformeert tot een circulaire woonwijk. De toepassing van het smartgrid in Republica is om twee redenen bijzonder. Er is een mix van gebruiksfuncties met appartementen, een hotel en bedrijven. En er is een mix van aanstuurbare installaties, zoals de batterij, elektrische voertuigen, warmtepomp en zonnepanelen.

Een ander bijzonder smartgrid project is Forteiland Pampus bij Amsterdam. Dit eiland ligt al sinds 1895 los van de wal, zonder toevoer van elektriciteit, gas of water. Antea Group werkt hier aan een innovatief energiesysteem dat Pampus zelfvoorzienend én circulair moet maken. Dat maakt Pampus het eerste werelderfgoed met een circulair energiesysteem.

Bouwend Nederland bespreekt het project Brainport Smart District in Helmond. Dit wordt een duurzame wijk die helemaal zelfvoorzienend is. De woningen wekken meer energie op dan ze verbruiken. Het surplus aan energie wordt vervolgens via een smartgrid gedeeld waar het nodig is. De opgewekte energie wordt ook gebruikt voor het laden van elektrische (deel)auto’s.

Smartgrids, een sprong naar de toekomst

Met nieuwe technologieën worden smartgrids steeds slimmer. En de toepassingen breder. Meer soorten energiebronnen komen samen in een smartgrid. En de ontwikkeling van opslagcapaciteit, zoals batterijen en accu’s, gaat snel. Smartgrids hebben verschillende voordelen, waaronder duurzaamheid. Daarbij zijn er nog wat extra pushfactoren, zoals de hoge energieprijzen en de energiecongestie. Het kan dan ook niet lang meer duren tot de smartgrids een echte grote sprong maken.