The Smart Grid: Beyond the Concept

In mijn vorige post over The Smart Grid heb ik me eigenlijk vooral beperkt tot het concept ervan. En door een aantal reacties op de post van Smarter Turbine Placement ben ik weer gaan opzoeken wat de nieuwe evolutie en ontwikkelingen zijn omtrent de Smart Grid. Maar heel wat bedrijven en organisaties werken momenteel aan de Smart Grid. Er wordt zeer veel aandacht besteed in de zogenaamde software en de hardware, dit gaat van Google met hun PowerMeters tot MIT & Cisco met de Connected Home. Deze zijn dus vooral gericht op de terugkoppeling van het elektriciteitsverbruik/productie van de particulieren naar het producenten van elektriciteit. Deze technologieën zijn dan ook de eerste stap voor het opstarten van de Smart Grid. Want men kan enkel maar juist handeling als men in bezit is over de juiste data.

Een onderdeel die mede bepalend is voor het slagen van de Smart Grid is de mogelijkheid tot opslag van elektriciteit. En hierover zijn er maar weinig nieuwe ontwikkelingen en projecten. Momenteel wordt dit nog maar in een zeer beperkte mate gedaan. Meestal zijn deze installatie op zeer grote schaal uitgevoerd en zijn ze meestal onder het beheer van overheidsbedrijven of de elektriciteitsmaatschappij. Maar via de juiste regelgeving kan dit ook dit ook gedaan worden door andere bedrijven en zelfs ook particulieren. De regelgeving die hiervoor nodig is, is een variabele prijs die bepaald is door vraag en aanbod en je moet vergoed worden als er gebruik wordt gemaakt van door u opgeslagen energie, dit werd ook aangehaald in de post van EV's Give Power Back to the Grid.

Opslag van energie kan op heel veel verschillende manieren gebeuren. Het kan op een chemische, biologische, elektrochemische, elektrische, mechanische of thermisch. Dus er is zeker keuze genoeg. Een veel toegepaste methode is met een pompcentrale. Deze pomp water van het een bassin naar een hoger gelegen bassin. En wanneer ze het dan weer naar beneden laten stromen drijft het via een turbine een generator aan.

Daarnaast worden accu's ook veel gebruikt in gelijkstroom-elektriciteitsnetten. Dit is meestal op een kleinere schaal. 

Een andere technologie die ook op grote schaal kan uitgevoerd worden is het comprimeren van lucht. Lucht wordt met een compressor onder een verhoogde druk opgeslagen in een oude mijn of een soortgelijke geografische structuur. De lucht krijgt in de mijn een verhoogde temperatuur en kan dan via een turbine elektriciteit gaan opwekken. 

Wanneer men energie op een thermische manier gaat opslaan gebeurt dit door het smelten van zout. Deze warmte kan de gerecupereerd worden om er dan elektriciteit mee te gaan opwekken. 

En andere methode is door waterstofgas te gaan produceren.  

Met opslag van energie kun je eigenlijk geld gaan besparen/verdienen door energie op het ene moment van de dag te gaan opslaan en op een ander moment van de dag deze weer beschikbaar te stellen. De opslag van energie kan zeer voordelig zijn indien een bedrijf veel energie vraagt bij het opstarten van een installatie of machine. Dit zorgt voor een piek in het verbruik. Men kan het elektriciteitsnet ontlasten om hiervoor opgeslagen energie te gebruiken. Want dan moeten de elektriciteitscentrales niet meer in staat zijn om deze pieken te kunnen opvangen. Indien een bedrijf zelf zijn energie kan opslaan is dit nog voordeliger want dan kan je bijvoorbeeld energie opslaan tijdens de dal momenten van een dag, en dan is dus de prijs veel lager. Maar deze energie kan ook door de bedrijven opgewekt worden op een hernieuwbare manier (recuperatie van warmte van het productieproces, windmolens, zonnepanelen) en is deze dus nog een keer veel goedkoper indien men dit piekverbruik van het net haalt. Plus kan het bedrijf de opgeslagen energie op een ander moment terug gaan "verkopen" aan iemand anders. 

Om nog een terug te komen op mijn voorbeeld: stel je eens een bedrijf voor dan moet de verwarming en dergelijke 's morgen op volle kracht draaien om het afkoelde gebouw te gaan opwarmen. Dit zorgt voor een piek in het verbruik. Maar gelukkig heeft men tijdens de nacht energie opgeslagen op het goedkoopste moment van de nacht. Eenmaal dat het gebouw opgewarmd is ligt het energieverbruik weer een heel stuk lager, gedurende de dag zijn er ook dal momenten in de vraag naar elektriciteit. Dus kan het bedrijf op dit moment terug elektriciteit gaan opslaan doordat de prijs dan terug laag is. En wanneer dan 's avonds er terug een piek is in de vraag is naar elektriciteit doordat heel veel mensen thuis komen van hun werk en de tv, radio, verwarming, lichten en dergelijke aanleggen. Dan is de prijs weer een stuk hoger en kan het bedrijf de opgeslagen elektriciteit gaan verkopen en doet het er winst op. En gans hetzelfde geldt voor huizen.

Maar daarnaast moeten de elektriciteitsmaatschappijen ook de mogelijkheid hebben om energie te gaan opslaan. Want wanneer ze meer en meer hernieuwbare bronnen gaan gebruiken waarvan de productie niet constant is, zullen ze de pieken en dallen in de productie moeten zien af te vlakken. Hiervoor kunnen ze naast hun eigen installaties ook gebruik gaan maken van de private installaties om energie op te slaan. De bediening en de regeling hiervan wordt mogelijk gemaakt door de communicatiemogelijkheden tussen de maatschappijen en de verbruikers. Dit is dan wel, door de eerder vernoemde regelgeving, tegen een bepaalde vergoeding. 

Zoals je merkt zit er veel toekomst in opslag van energie. Dus nu men nog in de ontwerp-, onderzoeks- en testfase zit van de The Smart Grid, is het misschien nodig om ook beginnen met onderzoeken, ontwerpen en ontwikkelen van deze systemen. Dit is nodig zodat het opstarten van de The Smart Grid niet moet wachten op het opbouwen van energie-opslagmogelijkheden.