Robuustheid en flexibiliteit van het energiesysteem

Het is onwaarschijnlijk dat ons huidige energiesysteem in staat is om de betrouwbaarheid te blijven borgen bij een sterk groeiend en fluctuerend aandeel stroom uit zon en wind. De groei van elektriciteitsproductie uit wind en zon vereist een systeem dat ook is gericht op flexibiliteit om grote variaties in vraag én aanbod op te kunnen vangen.

De vraag naar flexibiliteit van het elektriciteitssysteem zal verdubbelen tussen nu en 2030. In de jaren daarna - tussen 2030 en 2050 - verdrievoudigt de vraag. Deze toenemende vraag naar flexibiliteit wordt – naast een stijging in het verbruik van elektriciteit – vooral veroorzaakt door een snel groeiend aandeel van zon en wind in de productie van elektriciteit.

Flexibiliteit van ons energiesysteem

Alleen door flexibiliteit een prominentere rol te geven in ons energiesysteem kan dat duurzamer en toekomstbestendiger worden. Alleen dan is de transitie naar een duurzame energievoorziening haalbaar.
TNO combineert domeinkennis van energie met die van grootschalige en complexe IT-systemen.

Daarnaast ontwikkellen we technologische en digitale innovaties om snel in te kunnen spelen op fluctuaties in vraag en/of aanbod van stroom zoals diverse vormen van energieopslag, continu reguleerbare energieopwekking en systemen zoals PowerMatcher die de elektriciteitsvraag van gebouweigenaren, woningcorporaties en/of, zakelijke kleinverbruikers afstemmen op het aanbod. Elke optie kent een specifieke functionaliteit en toepassing. Een combinatie van verschillende opties zal nodig zijn.

TNO weet hoe centrale en gedistribueerde controle van hybride energiesystemen kan worden gerealiseerd met inachtneming van de lokale situatie. We hebben kennis op het gebied van stabiliteit van het elektriciteitsnetwerk, het matchen van vraag/aanbod van elektriciteit en warmte, elektrisch vervoer en van systeemintegratie vanuit een energiesysteem perspectief.

Wij hebben tools/producten beschikbaar als de PowerMatcher gericht op het balanceren van vraag en aanbod van elektriciteit op basis van een prijsmechanisme gebruikmakend van een generiek door ons ontwikkelde interface naar apparaten (EF-PI) en de HeatMatcher gericht op het balanceren van warmte.

Een blauwdruk voor de toekomst is uiteraard niet te geven. De energiesystemen van de toekomst zullen zijn uitgerust met mechanismen die met grote aantallen aansluitingen kunnen omgaan, producten en diensten van uiteenlopende partijen.  Voor partijen die met praktijkexperimenten willen bijdragen aan de ontwikkeling van nuttige flexibiliteit in het energiesysteem heeft TNO een proeftuin ingericht waar nieuwe technologieën getest kunnen worden onder reële omstandigheden.

Hybride Energie Systeem Integratie faciliteit

In de Hybride Energie Systeem Integratie faciliteit (HESI) ondersteunt TNO bedrijven om hun innovaties versneld op de markt te brengen. HESI is de eerste faciliteit in zijn soort in Europa en in staat via de snelst beschikbare internetverbindingen in direct contact met energielabs in onder meer de Verenigde Staten, om real-time simulaties uit te voeren per huis, kantoor, straat of wijk/gemeente tot 100.000 aansluitingen.

Deze testomgeving van TNO beproeft hardware en software innovaties voor bedrijven in een gecontroleerde, realistische omgeving. Zo werken zij veel sneller van prototype naar marktintroductie.