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 (bv. de meest efficiënte 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 bv. 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, bv. 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, bv. leveren brengt meer op dan dat
afnemen kost) en is er wel voldoende capaciteit om al die auto’s te laden?
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)?
*) 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.)
Ook:
virtueel netwerk, intelligent net, slim elektriciteitsnet. 
