home

discl. / ©, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


smart grid, intelligent net, slim elektriciteitsnet

 

smart grid

Ook: virtueel netwerk, intelligent net, slim elektriciteitsnet. 
Smart grid
is de benaming van een elektriciteitsnetwerk waarbij in theorie alle gebruikers van elektriciteit ook elektriciteit aan het netwerk kunnen leveren, mogelijk gemaakt door intelligentie in het netwerk.*) Vergelijkbaar met gegevenstransport over internet loopt elektriciteit in het netwerk van knoop naar knoop waarbij het smart grid "zelf" beslist welke weg de stroom aflegt (bijvoorbeeld de meest efficiŽnte weg en de goedkoopste energie). Grote smart grids bestaan nog niet, alleen in theorie.

In een "normaal" netwerk voor elektriciteit is sprake van een centrale benadering: de gebruikers nemen de elektriciteit af die de centrale levert en de afgelegde weg is altijd van centrale naar consument. In een centralistisch netwerk is slechts in beperkte mate toegestaan dat ook gebruikers elektriciteit leveren aan het netwerk. 

Een smart grid is noodzakelijk om vele bronnen, op vooraf onbekende momenten, aan het net te kunnen laten leveren zonder dat dit tot overbelasten of stilvallen van het netwerk leidt. Die bronnen kunnen duurzaam zijn (zon, wind, biogas) maar dat is geen noodzaak. Belangrijk is dat bijvoorbeeld fabrieken en glastuinbouwers maar ook grote aantallen particulieren hun teveel aan geproduceerde elektriciteit aan het net kunnen leveren. Een grote toestroom aan elektriciteit van derden kan het netwerk overbelasten. Dit wordt congestie genoemd: er ontstaat een te hoge spanning en/of een te hoge frequentie. Bij drastisch verminderen van een groot aantal leveranciers moet de centrale snel kunnen bijspringen om de elektriciteitsproductie op peil te houden. Hiervoor is een intelligent netwerk, een smart grid, nodig:
- elke producent van elektriciteit dient zijn productie continu "bekend te maken" zodat al of niet kan worden aangekoppeld, of het moment van aan- of afkoppelen kan worden bepaald; dit vereist intelligentie bij de bron (geavanceerde energiemeters); bij dreigende overbelasting van het net moet de levering immers (tijdelijk) afkoppelbaar zijn
- intelligentie in de "verdeelstations": het verdeelstation beslist (als knoop in het netwerk) of elektriciteit op het eigen net wordt toegelaten, naar het grote netwerk gaat of lokaal wordt gebruikt; dit vermijdt onnodig transport van elektriciteit en daarmee onnodig verlies ervan)
- om energieverlies te vermijden: overcapaciteit zou opgeslagen moeten kunnen worden, bijvoorbeeld in omvangrijke ondergrondse bassins die phase change materials bevatten
- het idee om elektrische auto's aan het net te laten leveren (bij stroomtekort) of te laten opladen (bij een dreigende overbelasting van het net) zal lange tijd onwerkelijk zijn; het aantal elektrische auto's is vooralsnog verwaarloosbaar, de auto's moeten ook nog eens beschikbaar zijn ("aan het net hangen") en de eigenaren van deze elektrische auto's moeten toestemming geven (dat kan alleen als die er financieel baat bij hebben, bijvoorbeeld leveren brengt meer op dan dat afnemen kost) en is er wel voldoende capaciteit om al die autoís te laden?


afbeelding van wat een samrt grid kan zijn;
klik voor groter:


Voordelen van een smart grid
- bronnen van duurzame energie leveren hun overcapaciteit aan het net waardoor minder (fossiele) energie benodigd is voor elektriciteitscentrales
- door warmte om te zetten naar elektriciteit kunnen verliezen van energie worden vermeden
- wanneer zeer veel bronnen aan het netwerk leveren is de kans op grote stroomstoringen geringer (het uitvallen van een centrale betekent niet onmiddellijk dat het net stil ligt, nadeel is wel weer dat voltagevermindering voor veel apparaten funest is maar uitschakelen niet).

Nadelen van een smart grid
- het systeem is complex en daarmee foutgevoelig (langzaam, gefaseerd invoeren)
- de bekende grote opwekkers van elektriciteit zullen minder leveren aan het net waardoor het wel geleverde uiteraard duurder zal zijn
- de geprivatiseerde grote netbeheerders van elektriciteit moeten bereid zijn ook de kleintjes toe te laten
- wie bepaalt de prijs van de aan het net geleverde energie?
- beveiliging van het netwerk, tegen "kraken" maar ook tegen leveren van verkeerde informatie, is moeilijk (cybercrimes)
- wellicht is voor elke gebruiker een noodvoeding nodig (UPS, Uninterruptable Power Supply)?

Documentatie
- Cisco-visie IP-architectuur voor smart grids

- Artikel over smart-grids uit TNO-magazine


Met dank aan Sync Wetenschap Ondernemen Technologie, Technisch Weekblad, Cisco.

Zie ook groene stroom.


*) Definitie van mr.dr. Annelies Huygen, econoom en jurist, en prof.dr.George Huitema, wiskundige (beiden TNO):
"Smart grids zijn infrastructuren voor elektriciteit, gas en warmte, waaraan ICT-systemen zijn toegevoegd voor het meten van energiestromen met toepassingen voor het aansturen en regelen van consumptie en productie van energie. Ze verzamelen informatie die wordt gebracht naar plaatsen waar deze verder verwerkt kan worden, zodat er ook communicatie mogelijk is met allerlei randapparatuur en toepassingen bij energiepartijen." (ICT-systemen zijn systemen voor Informatie- en Communicatietechnologie.)