Smart grid-proeftuinen; consument aan de knoppen of niet?

Levert het de consument wat op als een slim systeem zijn energiebehoefte uitsmeert over de tijd? En kunnen netbeheerders en leveranciers de talloze brokjes consumentenflexibiliteit gebruiken om vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen? Het antwoord van het kersverse businessmodel Universal Smart Energy Framework (USEF) is tweemaal ja.

“Beloon consumentenflexibiliteit en maak er een product van waarover onderhandeld kan worden. Het voorkomt verzwaring van het net en leveranciers kunnen gunstiger inkopen”, aldus Milo Broekmans, Senior Enterprise Architect bij Stedin, een van de initiatiefnemers van USEF. Het businessmodel wordt sinds de zomer 2015 getest in de proeftuin Energiekoplopers in Heerhugowaard.

Het huidige elektriciteitsnet moet op de schop. Grofweg twee ontwikkelingen maken dat noodzakelijk. In de eerste plaats krijgt het net steeds meer energie van panelen op kantoren, scholen en huizen, en turbines op grasveldjes en daken. Als op een zonnige of winderige dag bij een kleine vraag veel energie in het net wordt gepompt, is er een risico dat het bezwijkt. In de tweede plaats is er een groeiende vraag naar elektriciteit. Het net kan er wellicht uitklappen als consumenten over een aantal jaar bij thuiskomst en massaal hun auto aan de laadpaal hangen. Een oplossing is de kabels dikker maken en het net verzwaren. Maar dat is duur én zonde: piekvermogens komen niet vaak genoeg voor om verzwaring rendabel te maken.

Wat is de rol van de consument?

De tientallen proeftuinen met smart grids die de afgelopen jaren zijn opgezet, onderkennen deze problemen. Ze proberen allemaal vraag en aanbod beter op elkaar af te stemmen, ofwel: de vraag naar elektriciteit in de buurt te brengen van het moment van energieproductie. De vraag is wel: wat is nu de rol van de consument? Bepaalt hij liever zelf op basis van gunstige tarieven wanneer de wasmachine gaat draaien en de auto oplaadt? Of laat hij het graag over aan een slim systeem dat hem een hoop werk uit handen neemt? Beide typen consumenten bestaan, dus voor netbeheerders is het zaak om eerst inzicht te krijgen in de klantbehoefte.

Bij het project Energiekoplopers in Heerhugowaard, zomer 2015 gestart, is er bewust voor gekozen dat bewoners weinig hoeven te doen. Zo schakelt bij een zonnepiek een slim systeem een warmtepomp of boiler bij, of de panelen uit. Het laadmoment van de auto en draaien van de wasmachine, wordt overgelaten aan het systeem. “We proberen het gedrag van deelnemers dus niet te beïnvloeden. Bewoners hebben overigens via displays wel inzicht in hun energiegedrag,” zegt Moniek Thissen, projectleider bij Alliander. Het project onderzoekt onder meer of consumenten geen comfortverlies ervaren. “We onderzoeken dat met interviews en vragenlijsten.”

USEF: flexibiliteit heeft onderhandelingswaarde

Daarnaast wordt ook een slim systeem onder de loep genomen dat alles voor de consument regelt: het nieuwe businessmodel Universal Smart Energy Framework (USEF), ontwikkeld door een consortium van Stedin, Alliander, Essent, IBM, ABB, ICT en DNV GL. In Heerhugowaard zijn 200 huishoudens aangesloten op USEF.

In dit businessmodel staat centraal dat bedrijven- en consumentenflexibiliteit economische waarde hebben. Het enige dat consumenten en bedrijven binnen dit model moeten doen, is in grote lijnen aangeven over welke periode apparaten energie opwekken of verbruiken. Hierbij geldt: hoe meer de energievraag kan worden verschoven in de tijd, hoe groter de flexibiliteit. “Bijvoorbeeld: als je om zes uur ‘s avonds thuiskomt, en acht uur ’s morgen vertrekt, dan kan de auto ergens tussen zes en acht opgeladen worden. Als de consument die flexibiliteit biedt, dan wordt hij hiervoor beloond, bijvoorbeeld met een lagere energierekening. Bedrijven met koelhuizen die een warmtepomp gebruiken, kunnen op die manier ook een bandbreedte in de tijd aangeven. Slimme apparatuur op afstand schakelt dan ergens in die periode de apparaten en het laadproces,” vertelt Milo Broekmans van Stedin.

Met de duizenden brokken consumentenflexibiliteit begint het grote spel van afstemming tussen vraag en aanbod. Zowel de stukken flexibiliteit als het werkelijke gebruik worden continu gemeten. De data worden verzameld door een nieuwe marktpartij: ‘de aggregator’. Die maakt op basis hiervan een energieprogramma: dit is morgen en overmorgen de energiebehoefte, dit zijn de energiestromen verspreid over de tijd.

Dat overzicht bespreekt de aggregator met de programmaverantwoordelijke, aldus Broekmans. “Die heeft een overzicht van het actuele energieaanbod. De programmaverantwoordelijke kan bijvoorbeeld zeggen: ho even, ik zit morgen om 12:00 uur met een zonnepiek. Kun je binnen de totale flexibiliteit schuiven met de vraag? De aggregator doet dat dan, en brengt hier wat voor in rekening. Ten slotte wordt het programma voorgelegd aan de netbeheerder. Geeft die zijn fiat, dan zijn we klaar. Zo niet, dan wordt er opnieuw onderhandeld.” De aggregator stuurt op basis van het definitieve programma de energiestromen naar of van de apparaten, verspreid over de tijd. “Dit kan voor een individu betekenen dat zijn auto niet om een uur ’s nachts wordt opgeladen, maar drie uur later.”

Diverse partijen als aggregator

In het USEF-model ligt nog veel open. Broekmans: “USEF gaat over de afspraken en interacties tussen de verschillende rollen, zoals de aggregator, de programmaverantwoordelijke en de netbeheerder. Hoe deze rollen hun eigen business invullen wordt echter niet voorgeschreven. Denk bijvoorbeeld aan welke beloning bedrijven en consumenten krijgen, of hoe ze omgaan met klanten die flexibiliteitsafspraken niet nakomen.” De vraag is ook: wie neemt de rol van aggregator op zich? In de proeftuin van Heerhugowaard is Essent ingestapt. “Een logische stap: energieleveranciers kunnen naast energie ook flexibiliteit gaan verhandelen. Ze kunnen hun programma afstemmen op wat de energiehandel aanbiedt.” Andere partijen die de rol van aggregator op zich kunnen nemen zijn bijvoorbeeld leasemaatschappijen. “Hierbij is flexibel laden de bron van flexibiliteit. De beloning voor de klant is een korting op het leasetarief. Of denk aan een partij als BAM, als verantwoordelijke voor de energiehuishouding in stroomversnellingswijken. De beloning is dan een hoger wooncomfort voor dezelfde prijs.”

Tips

• Met lokale opslagsystemen zijn vraag en aanbod ook af te stemmen. Een overschot aan energie wordt dan tijdelijk opgeslagen. Proeftuinen experimenteren hiermee. De individuele opslagcapaciteit is echter (nog) niet voldoende – om verzwaring van het net te voorkomen zal het laden van accu’s ook op wijkniveau gestuurd moeten worden. Wel zal opslag een steeds belangrijkere rol krijgen.
• Netbeheerders zullen flexibel met consumenten moeten omgaan. Veel consumenten stellen een USEF-model op prijs, zo blijkt uit recent onderzoek van CE Delft en Berenschot. Maar er zijn ook consumenten die zelf aan de knoppen willen zitten. In plaats van ‘of of’ moeten netbeheerders ‘en en’ aanbieden: een portfolio met producten.
• Met USEF is het ook mogelijk de elektrische auto te gebruiken als tijdelijke energiebron. De auto kan door de aggregator tijdelijk als opslagplaats gebruikt worden, of juist leeg getrokken. Welke beloning aan dit soort flexibiliteit gekoppeld wordt, ligt nog open.
• Meer informatie over USEF: www.usef.energy