Technische Universiteit Eindhoven

29-08-2007: Autonome energienetwerken zorgen voor stabiliteit energienet

Om uitval van elektriciteit te voorkomen moet de distributie van energie een grondige herziening krijgen. Zelfstandige energieregio´s hebben volgens Andrej Jokic de toekomst. Met een door hem speciaal ontworpen vermogensregelaar als regisseur kunnen die storingen fors worden teruggedrongen. Jokic hoopt op maandag 10 september met zijn vondst te promoveren aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Slecht voorspelbare energieopwekking
Door de komst van een geliberaliseerde energiemarkt is de aandacht van het elektriciteitsnet verschoven van minimale kosten van de energieopwekking naar maximale opbrengsten van alle individuele deelnemers. Daarnaast ziet de energiemarkt een toename van kleinschalige, maar slecht voorspelbare energieopwekking zoals zon, wind en warmte-kracht koppeling (micro-turbine als CV thuis). Omdat er geen centrale planning voor de opwekking meer kan plaatsvinden, en kleinschalige bronnen niet op alle gewenste tijdstippen energie kunnen leveren (omdat bijvoorbeeld de zon niet schijnt of de wind niet waait), kampt de sector met toenemende problemen om de stabiliteit op een hoog peil te houden.

Prijsprikkel
Het steeds op elkaar kunnen afstemmen van vraag en aanbod aan energie is een van de belangrijkste uitdagingen voor de toekomst. Daarbij is het ontwerpen van een vermogensverdeler die onbalans voorkomt een van de lastigste onderdelen. In zijn promotieonderzoek is het Jokic gelukt om zo´n regelaar te ontwerpen door gebruik te maken van nieuwe markten voor reservecapaciteit. Dankzij een prijsprikkel kunnen zowel producenten als consumenten worden aangespoord steeds hun productie of consumptie van elektrische energie aan te passen opdat er weer een balans in het energienet ontstaat. Het is hem bovendien gelukt overbelasting in het koppelnet te vermijden door een prijsverschil tussen verschillende regios te introduceren.

Autonome netwerken
Jokic kon zijn regelaar vervolgens toepassen in het conceptueel ontwerpen van zogeheten ´autonome netwerken (AN). Dit zijn zelfstandige regio´s of organisaties, bijvoorbeeld een stad, provincie of een bedrijf, die hun eigen productie, gebruik en reservecapaciteit inschatten en een overschot verkopen of een tekort kopen op de energiemarkten. In samenspel met het marktmechanisme kunnen de AN´s afwisselend netto energie produceren of consumeren, en zorgen dat steeds voldoende reservecapaciteit beschikbaar is. Dit leidt tot een betrouwbare energievoorziening tegen de laagste kosten en biedt veel ruimte om zon, wind en warmte-kracht op grote schaal in de energievoorziening te integreren.

Jokic verrichte zijn onderzoek bij de faculteit Elektrotechniek aan de TU/e. Het onderzoek werd gefinancierd door het Innovatief Onderzoeks Programma Elektro-Magnetische VermogensTechniek (IOP-EMVT) van Senternovem.