Netwerkcongestie hangt als het zwaard van Damocles boven ons hoofd. Het grootschalige gebruik van nieuwe technologieën als AI begint ook zijn tol te eisen. Hoewel dit als probleem kan worden gezien, is deze slimme technologie wel een ‘blessing in disguise’. Denk bijvoorbeeld aan de uitrol van smart grids en energy hubs, en het gebruik van dynamische tarieven. Hoe past AI in het energienet van de toekomst?
Wat kan AI voor ons elektriciteitsnet betekenen?
Serieus beroep op energienet
De opmars van een steeds digitaler wordende maatschappij en de opkomst van AI zorgen voor een explosieve stijging aan servers binnen de Nederlandse datacenters. Er wordt de komende jaren een serieus beroep gedaan op ons elektriciteitsnet, met alle gevolgen van dien. De vraag naar energie wordt niet alleen groter, ook aan de aanbodkant zijn er enorme veranderingen zichtbaar. Zo maken wind- en zonne-energie een steeds groter deel uit van de geleverde energie. Deze groene energie is van enorm belang voor een duurzamere wereld, maar is te onvoorspelbaar. Hoe hard het waait en hoe lang de zon schijnt hebben we immers niet in de hand.
Netbeheerders zetten alles op alles om hun netten klaar te stomen voor deze energietransitie, waaronder het slimmer benutten van het net. Dit is mogelijk door bijvoorbeeld vraag en aanbod slimmer op elkaar af te stemmen. Omdat onze huidige gecentraliseerde infrastructuur onderhevig is aan verandering, is het belangrijk dat oplossingen niet alleen efficiënter, maar ook dynamischer omgaan met de beschikbare stroom. De termen smart grids en energy hubs komen hierbij vaak naar boven. Wat bedoelen we hier eigenlijk mee en welke rol kan AI hierin spelen?
Smart grids
Smart grids bestaan al langer en worden vaak genoemd in combinatie met smart cities, smart home of andere varianten. Smart grids zijn geavanceerde elektriciteitsnetten waarbij het net real-time rekening houdt met de actuele vraag en het aanbod van elektriciteit, en zich daar vervolgens op aanpast. Zo wordt de elektriciteit efficiënter verdeeld, wat leidt tot de vermindering van piekbelastingen.
Een smart grid van een netbeheerder kan binnen een grotere regio aflezen wat er verbruikt wordt en hoeveel stroom er beschikbaar is, maar je kunt een smart grid ook lokaal inzetten. Lokaal houdt het in dat bedrijven op een bedrijventerrein of de bewoners binnen een wijk samenwerken. Als iedere bewoner bijvoorbeeld om 6 uur ’s avonds de elektrische auto oplaadt, zorgt dat voor een enorme piek in energieverbruik. Als het stroomaanbod op dat moment laag is, kunnen smart grids ervoor zorgen dat de beschikbare stroom efficiënter wordt verdeeld door de elektrische auto’s in de wijk iets minder snel op te laden. Maar wie maakt die beslissing?
Piekmomenten voorspellen met AI
Dit is waar AI om de hoek komt kijken. Op basis van analyses is het te voorspellen wanneer er mogelijke piekmomenten zijn. Bij bedrijven en de industrie is dit bijvoorbeeld tussen 8 uur ’s ochtends en 5 uur ’s middags, terwijl dat in woonwijken in de avonduren is. Een algoritme kan zo de energievraag en het aanbod modelleren en anticiperen op piekbelastingen. AI hakt dan automatisch de knopen door om – zoals in het eerdere voorbeeld – elektrische auto’s minder snel op te laden.
Betrouwbaar inzicht is daarbij cruciaal. Hoewel een groot deel van de Nederlandse woningen slimme meters hebben, ontbreekt voldoende inzicht vaak nog op andere delen van het net, zoals gebieden waar de uitrol van slimme meters minder snel verloopt. Netbeheerders zijn druk bezig dit te verbeteren. Zo installeert Enexis in het DaLi-project slimme boxen in transformatorstations. Dankzij deze DaLi-boxen krijgt Enexis actueel inzicht in de beschikbare en gevraagde hoeveelheid elektriciteit. Met dit soort initiatieven ontstaan in de toekomst steeds meer mogelijkheden voor AI-toepassingen.
Energy Hubs
Waar er al veel langer gesproken wordt over smart grids, komt de term energy hub steeds meer naar voren. Een energy hub heeft gelijkenissen met een lokale smart grid, maar de nadruk ligt veel meer op de samenwerking. Denk aan bedrijventerreinen (of bewoners van een woonwijk) die samenwerken om de opwek, opslag en het verbruik van energie op elkaar af te stemmen. Het lokale karakter biedt grote voordelen. Door slim samen te werken, kan de beschikbare capaciteit beter benut worden. Overcapaciteit uit het zonnepark kan bijvoorbeeld tijdelijk in de batterij van een transportbedrijf opgeslagen worden, waarmee ‘s nachts de heftrucks worden opgeladen.
Netbeheerders springen hierop in door te onderzoeken of bedrijven hun transportcapaciteit kunnen combineren in een groeps-transportovereenkomst (Groeps-TO). Daarmee is individuele uitbreiding mogelijk, mits de afspraken over tijd goed met elkaar zijn afgestemd. Zo kan de bakkerij in de ochtend een extra oven aanzetten, en het transportbedrijf een extra lader installeren om ‘s avonds de heftrucks op te laden.
Lokale beslissingen nemen met AI
Ook hier liggen verschillende kansen voor AI. Op dit moment worden op diverse locaties proeven gedraaid met energy hubs. Het is vooral lastig om de geschikte locaties te vinden en de partijen met elkaar te verbinden, omdat men vaak niet bewust is van de potentie. AI helpt de energiestromen te analyseren, patronen te herkennen, en potentiële locaties en voordelen inzichtelijk te maken. Het lokale karakter betekent tevens decentrale sturing. Beslissingen worden lokaal genomen, waarbij intelligente, autonome systemen onmisbaar zijn om dit efficiënt te kunnen doen. AI speelt dus een sleutelrol.
Het is daarbij wel zaak de juiste prikkels te introduceren. Ondanks onze goede voornemens blijkt het verminderen van kosten daarbij nog steeds de belangrijkste prikkel. Dynamische elektriciteitstarieven zijn hier een mooie start voor; daarmee is een belangrijke prikkel geïntroduceerd voor het verschuiven van het moment waarop energie verbruikt of opgewekt wordt. Hier ligt echter wel een belangrijk gevaar op de loer. Een belangrijk aspect is daar namelijk nog niet mee afgedekt: de locatie. Als alle energie hubs lokaal beslissingen maken met prijs als belangrijkste drijfveer, wie zegt dat dit de balans van het totale net ten goede komt? Uiteindelijk is er dus een vorm van centrale aansturing nodig, wellicht zelfs prijsdifferentiatie op locatie.
Hoewel AI een belangrijk onderdeel wordt van ons energienet, is het niet dé oplossing die ervoor gaat zorgen dat het energieverbruik magisch gereduceerd wordt. Dat is toch voor een groot deel menselijk bewustwording en samenwerking. AI zorgt ervoor deze processen slim ondersteund worden, zodat er niet op elk bedrijventerrein iemand achter de knoppen hoeft te zitten.