Slimme lokale sturing kan miljarden aan netverzwaring besparen

Het Nederlandse elektriciteitsnet hoeft niet alleen zwaarder, maar vooral slimmer te worden, stelt een nieuw rapport van Zenmo Simulations. Lokale energiesystemen – ‘holons’ – kunnen piekbelasting beperken, de wachtrij voor aansluitingen verkorten en de maatschappelijke kosten van netcongestie sterk verlagen. De berekende miljardenbesparingen zijn indrukwekkend, maar nadrukkelijk geen voorspelling.

Nederland dreigt de komende 25 jaar ruim 300 miljard euro uit te geven aan de uitbreiding van het elektriciteitsnet. Tegelijkertijd wachten bedrijven, woonwijken en duurzame energieprojecten soms jarenlang op een aansluiting. Volgens het rapport Holons – lokale flex als oplossing voor netcongestie is alleen kabels leggen en transformatorstations bouwen niet voldoende. Een aanzienlijk deel van het probleem kan worden opgelost door de bestaande netcapaciteit slimmer te benutten.

Het rapport is geschreven door onderzoeker Auke Hoekstra en uitgevoerd door Zenmo Simulations in opdracht van Energy Innovation NL en de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. De centrale gedachte: elektrische auto’s, warmtepompen, zonnepanelen en batterijen moeten niet alleen reageren op de landelijke elektriciteitsprijs, maar ook op de beschikbare capaciteit van het lokale net.

“Netcongestie lijkt eigenlijk op files”, schrijven de onderzoekers. “Files treden niet op alle wegen tegelijk op en kunnen niet allemaal een jaar van tevoren precies voorspeld worden: we hebben filemeldingen voor het elektriciteitsnet nodig.”

Niet de gemiddelde belasting, maar de piek

Die vergelijking raakt de kern van het probleem. Netbeheerders moeten hun infrastructuur dimensioneren op de hoogste pieken, ook wanneer die maar enkele uren of kwartieren per jaar optreden. Vaste daluren of tijdsblokken helpen daarom volgens het rapport nauwelijks. Ze houden geen rekening met lokale weersomstandigheden, opwek, verbruik of storingen.

Dynamische nettarieven zouden dat wel kunnen. Wanneer een transformator in een bepaalde wijk de volgende dag overbelast dreigt te raken, stijgt daar tijdelijk het tarief. Auto’s laden dan later, warmtepompen verwarmen een huis eerder en batterijen leveren stroom terug. Op een andere plaats, waar nog voldoende capaciteit beschikbaar is, verandert het tarief niet.

Dat onderscheid tussen tijd én plaats is essentieel. Lage landelijke stroomprijzen kunnen lokale congestie juist verergeren. Als het hard waait, gaan batterijen en elektrische auto’s mogelijk allemaal tegelijk laden. Dat is gunstig voor de energiemarkt, maar niet noodzakelijk voor het lokale netwerk.

Wat is een holon?

De onderzoekers gaan nog een stap verder. Zij stellen een elektriciteitssysteem voor dat wordt opgebouwd uit zelfstandige, maar onderling verbonden eenheden: holons. Een woning of bedrijf kan een holon zijn, maar ook een buurt, bedrijventerrein, gemeente of provincie. Samen vormen deze lagen een ‘holarchie’.

Iedere holon probeert vraag, opwek en opslag eerst intern in balans te brengen. Pas daarna wordt elektriciteit uitgewisseld met een hoger niveau. Een batterij in een woning ondersteunt zo eerst het huishouden; batterijen en laadpunten in een buurt kunnen vervolgens gezamenlijk reageren op de capaciteit van het wijknet.

Het rapport vergelijkt deze structuur met het internet. Ook daar wordt informatie niet vanuit één centrale plek aangestuurd. Routers nemen lokaal beslissingen volgens gedeelde protocollen. Daardoor blijft het systeem functioneren als ergens een onderdeel uitvalt.

Volgens de auteurs kan een vergelijkbaar model het elektriciteitsnet niet alleen efficiënter, maar ook weerbaarder maken. Bij een grote storing zouden lokale delen met eigen opwek en opslag tijdelijk kunnen blijven functioneren. Bovendien krijgen burgers en bedrijven meer zeggenschap over hun energievoorziening.

Drie toekomstscenario’s

Zenmo heeft drie scenario’s doorgerekend. In NoFlex reageren apparaten niet flexibel op prijzen of netbelasting. In MyFlex reageren zij wel op de energieprijs, maar niet op lokale congestie. Dit is volgens de onderzoekers ongeveer de richting waarin Nederland zich momenteel beweegt.

In HolonFlex wegen apparaten zowel de energieprijs als de lokale netcapaciteit mee. De gebruiker geeft bijvoorbeeld aan wanneer een auto opgeladen moet zijn of welke binnentemperatuur acceptabel is; de aansturing gebeurt vervolgens automatisch.

Het verschil is groot. In de simulatie daalt bij eengezinswoningen de piekbelasting per huishouden van 3,5 kilowatt in NoFlex en 2,7 kilowatt in MyFlex naar 1,5 kilowatt in HolonFlex. Daardoor zouden volgens het rapport ruim twee keer zoveel woningen binnen dezelfde netcapaciteit passen.

Voor heel Nederland komt HolonFlex uit op een piekbelasting die 23,2 procent lager is dan die van MyFlex. Over de periode 2020-2050 bedragen de berekende maatschappelijke kosten 1.240 miljard euro in NoFlex, 612 miljard in MyFlex en 421 miljard in HolonFlex. HolonFlex bespaart in het model dus ongeveer 200 miljard euro ten opzichte van een systeem dat uitsluitend reageert op energieprijzen.

Geen blauwdruk of voorspelling

Die bedragen moeten voorzichtig worden geïnterpreteerd. Het rapport noemt de simulatie zelf pionierswerk. De uitkomsten hangen sterk af van aannames over de introductie van elektrische voertuigen, batterijen en warmtepompen, de snelheid waarmee gebruikers deelnemen en de maatschappelijke schade van uitgestelde aansluitingen.

Opvallend genoeg berekent Zenmo bovendien aanzienlijk lagere kosten voor fysieke netverzwaring dan de netbeheerders zelf. Het rapport kan dat verschil op basis van openbare gegevens niet verklaren. Dat onderstreept zowel de onzekerheid van de uitkomsten als de behoefte aan meer transparantie.

De studie beweert dan ook niet dat netverzwaring overbodig wordt. Wel laat zij zien dat flexibiliteit niet langer als aanvulling moet worden behandeld. Eén kilowatt netverzwaring bij een huishouden kost volgens de simulatie ongeveer tien keer zoveel als het voorkomen daarvan met slimme aansturing.

De techniek is niet het grootste obstakel

De grootste barrières zijn institutioneel. Netbeheerders moeten gedetailleerdere informatie over lokale belasting delen. De Autoriteit Consument & Markt moet tijd- en plaatsafhankelijke congestieprikkels mogelijk maken. Daarnaast moet Nederland Europese constructies voor lokale energiegemeenschappen en Congestion Service Providers beter invoeren.

Het rapport bevat daarom zeven aanbevelingen, waaronder voorrang voor de inkoop van flexibiliteit boven netverzwaring, betere ondersteuning van bedrijventerreinen en onderzoek naar een onafhankelijk Grid Transition Institute.

De werkelijke boodschap achter de miljardenberekeningen is daarmee bestuurlijk: Nederland behandelt netcapaciteit nog te veel als een statisch product. Een slimmer elektriciteitsnet vraagt niet alleen om koper, transformatoren en technici, maar ook om prijsprikkels, gedeelde data en ruimte voor lokale samenwerking. Zonder die omslag dreigen miljarden te worden geïnvesteerd in infrastructuur die slechts enkele piekmomenten per jaar volledig wordt benut.